Робочий аркуш «Обертання твердого тіла» з відповідями

Безкоштовний робочий аркуш для друку «Обертання твердого тіла»: 6 задач від легких до рівня іспиту, з ключем відповідей. Роздрукуйте його або збережіть як PDF.

Для викладачів: можна безкоштовно друкувати, копіювати й використовувати на заняттях. Кожен новий аркуш має нові значення і власні відповіді. Будемо вдячні за посилання на ExamProblems на сторінці вашого курсу.

Ім’я: ____________________   Дата: ____________

1.Легка
Or = 0,15 mL = 1,5 m1,65 m0,5 kg7,5 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (0,5 kg, довжина 1,5 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 7,5 kg та радіусом 0,15 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 1,65 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 0,5 kgL = 1,5 mmsphere = 7,5 kgr = 0,15 md = 1,65 m
IO = kg·m²
2.Легка
k = 0,6 mn = 900 rpm130 kg

Маховик масою 130 kg має радіус інерції 0,6 m відносно своєї осі. Він обертається з частотою 900 rpm. Знайдіть його кінетичну енергію Ek у kJ.

M = 130 kgk = 0,6 mn = 900 rpm
Ek = kJ
3.Середня
n = 2900 rpmTb​ = 80 N·mI = 21 kg·m²

Маховик із моментом інерції 21 kg·m² обертається з частотою 2900 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 80 N·m. Скільки обертів N зробить маховик до зупинки?

I = 21 kg·m²n = 2900 rpmTb = 80 N·m
N = rev
4.Середня
L = 1,9 mm = 2 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 2 kg і довжиною 1,9 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його кутове прискорення α одразу після відпускання.

m = 2 kgL = 1,9 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Складна
420 m/s30 g1,06 mL = 1,4 m5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 5 kg і довжиною 1,4 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 30 g, що летить горизонтально зі швидкістю 420 m/s, влучає в стрижень на 1,06 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Знайдіть кутову швидкість ω стрижня одразу після удару.

M = 5 kgL = 1,4 mm = 30 gv = 420 m/sd = 1,06 m
ω = rad/s
6.Складна
θ = 20°a

тонкий обруч котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 20° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть прискорення a його центра.

θ = 20°I = m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 20,86 kg·m²
  2. 2. Ek = 207,9 kJ
  3. 3. N = 1927 rev
  4. 4. α = 7,745 rad/s²
  5. 5. ω = 4,047 rad/s
  6. 6. a = 1,678 m/s²

Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.