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
L = 2,5 mGOd = 0,95 mm = 4 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 4 kg і довжиною 2,5 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,95 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 4 kgL = 2,5 md = 0,95 m
IO = kg·m²
2.Легка
k = 0,55 mn = 800 rpm300 kg

Маховик масою 300 kg має радіус інерції 0,55 m відносно своєї осі. Він обертається з частотою 800 rpm. Знайдіть його кінетичну енергію Ek у kJ.

M = 300 kgk = 0,55 mn = 800 rpm
Ek = kJ
3.Середня
n = 400 rpmTb​ = 170 N·mI = 26 kg·m²

Маховик із моментом інерції 26 kg·m² обертається з частотою 400 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 170 N·m. Скільки часу t він зупиняється?

I = 26 kg·m²n = 400 rpmTb = 170 N·m
t = s
4.Середня
L = 2,6 mm = 4,5 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 4,5 kg і довжиною 2,6 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 = 4,5 kgL = 2,6 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
5.Складна
θ = 30°vs = 10 m

суцільна куля починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 30° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його швидкість v після того, як він прокотиться 10 m вздовж схилу.

θ = 30°s = 10 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Складна
θ = 10°vs = 2 m

порожниста куля починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 10° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його швидкість v після того, як він прокотиться 2 m вздовж схилу.

θ = 10°s = 2 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 5,693 kg·m²
  2. 2. Ek = 318,5 kJ
  3. 3. t = 6,406 s
  4. 4. atip = 14,71 m/s²
  5. 5. v = 8,371 m/s
  6. 6. v = 2,022 m/s

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