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 = 0,1 mL = 1,4 m1,5 m4,5 kg4 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (4,5 kg, довжина 1,4 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 4 kg та радіусом 0,1 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 1,5 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 4,5 kgL = 1,4 mmsphere = 4 kgr = 0,1 md = 1,5 m
IO = kg·m²
2.Легка
Or = 0,1 mL = 1,4 m1,5 m3,5 kg1 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (3,5 kg, довжина 1,4 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 1 kg та радіусом 0,1 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 1,5 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 3,5 kgL = 1,4 mmsphere = 1 kgr = 0,1 md = 1,5 m
IO = kg·m²
3.Середня
4 kgaαM = 19,5 kgR = 0,45 m

Вантаж 4 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 19,5 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 = 4 kgM = 19,5 kgR = 0,45 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Середня
L = 1 mm = 20 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 20 kg і довжиною 1 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть прискорення atip вільного кінця одразу після відпускання.

m = 20 kgL = 1 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
5.Складна
520 m/s5 g0,8 mL = 2 m3,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 3,5 kg і довжиною 2 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 5 g, що летить горизонтально зі швидкістю 520 m/s, влучає в стрижень на 0,8 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Знайдіть кутову швидкість ω стрижня одразу після удару.

M = 3,5 kgL = 2 mm = 5 gv = 520 m/sd = 0,8 m
ω = rad/s
6.Складна
θ = 25°a

суцільна куля котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 25° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть найменший коефіцієнт тертя спокою μs, який не допускає проковзування.

θ = 25°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 11,96 kg·m²
  2. 2. IO = 4,541 kg·m²
  3. 3. α = 6,342 rad/s²
  4. 4. atip = 14,71 m/s²
  5. 5. ω = 0,4454 rad/s
  6. 6. μs = 0,1332

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