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 = 0,2 mL = 0,7 m0,9 m0,5 kg9 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (0,5 kg, довжина 0,7 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 9 kg та радіусом 0,2 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 0,9 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 0,5 kgL = 0,7 mmsphere = 9 kgr = 0,2 md = 0,9 m
IO = kg·m²
2.Легка
k = 0,45 m200 → 400 rpm120 kg

Маховик масою 120 kg з радіусом інерції 0,45 m рівномірно розганяють від 200 rpm до 400 rpm. Це триває 4 s. Нехтуючи тертям, знайдіть потрібний сталий момент T.

m = 120 kgk = 0,45 mn1 = 200 rpmn2 = 400 rpmt = 4 s
T = N·m
3.Середня
6 kgaαM = 4 kgR = 0,45 m

Вантаж 6 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 4 kg і радіусом 0,45 m, що обертається на горизонтальній осі без тертя. Вантаж відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть кутове прискорення α шківа.

m = 6 kgM = 4 kgR = 0,45 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Середня
L = 1,5 mm = 17 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 17 kg і довжиною 1,5 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть вертикальну силу R, з якою шарнір діє на стрижень одразу після відпускання.

m = 17 kgL = 1,5 mg = 9,81 m/s²
R = N
5.Складна
θ = 35°a

порожниста куля котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 35° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть найменший коефіцієнт тертя спокою μs, який не допускає проковзування.

θ = 35°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =
6.Складна
θ = 15°a

суцільний циліндр котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 15° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть найменший коефіцієнт тертя спокою μs, який не допускає проковзування.

θ = 15°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 7,516 kg·m²
  2. 2. T = 127,2 N·m
  3. 3. α = 16,35 rad/s²
  4. 4. R = 41,69 N
  5. 5. μs = 0,2801
  6. 6. μs = 0,08932

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