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
k = 0,6 m700 → 1000 rpm100 kg

Маховик масою 100 kg з радіусом інерції 0,6 m рівномірно розганяють від 700 rpm до 1000 rpm. Рушійний момент сталий і дорівнює 54 N·m, тертям можна знехтувати. Скільки часу t це триває?

m = 100 kgk = 0,6 mn1 = 700 rpmn2 = 1000 rpmT = 54 N·m
t = s
2.Легка
R = 0,65 mn = 2800 rpm100 kg

Маховик — однорідний суцільний диск масою 100 kg і радіусом 0,65 m. Він обертається з частотою 2800 rpm. Знайдіть його кінетичну енергію Ek у kJ.

M = 100 kgR = 0,65 mn = 2800 rpm
Ek = kJ
3.Середня
v = ?1,5 kgL = 2 mm = 10 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 10 kg і довжиною 2 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. До його вільного кінця прикріплено маленьку кульку масою 1,5 kg. Нехтуйте тертям і візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть швидкість v вільного кінця, коли стрижень проходить вертикальне положення.

m = 10 kgL = 2 mmball = 1,5 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Середня
n = 2700 rpmP = 101 kW

Вал передає 101 kW за частоти 2700 rpm. Знайдіть крутний момент T у валу.

P = 101 kWn = 2700 rpm
T = N·m
5.Складна
220 m/s50 g1,26 mL = 1,9 m9,5 kgφ

Однорідний тонкий стрижень масою 9,5 kg і довжиною 1,9 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 50 g, що летить горизонтально зі швидкістю 220 m/s, влучає в стрижень на 1,26 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть найбільший кут φ відхилення стрижня від вертикалі.

M = 9,5 kgL = 1,9 mm = 50 gv = 220 m/sd = 1,26 mg = 9,81 m/s²
φ = °
6.Складна
θ = 15°vs = 8 m

тонкий обруч починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 15° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Його радіус — 0,2 m. Знайдіть його кутову швидкість ω після того, як він прокотиться 8 m вздовж схилу.

θ = 15°s = 8 mI = m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,2 m
ω = rad/s

Ключ відповідей

  1. 1. t = 20,94 s
  2. 2. Ek = 908,1 kJ
  3. 3. v = 7,264 m/s
  4. 4. T = 357,2 N·m
  5. 5. φ = 24,99 °
  6. 6. ω = 22,53 rad/s

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