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 = 1,7 mGOd = 0,2 mm = 3 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 3 kg і довжиною 1,7 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,2 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 3 kgL = 1,7 md = 0,2 m
IO = kg·m²
2.Легка
Or = 0,25 mL = 0,8 m1,05 m3,5 kg10 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (3,5 kg, довжина 0,8 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і тонкого суцільного диска масою 10 kg та радіусом 0,25 m, закріпленого на його нижньому кінці. Диск гойдається у своїй площині, а його центр розташований на 1,05 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 3,5 kgL = 0,8 mmdisc = 10 kgr = 0,25 md = 1,05 m
IO = kg·m²
3.Середня
5 kgaαM = 5,5 kgR = 0,25 m

Вантаж 5 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 5,5 kg і радіусом 0,25 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 = 5 kgM = 5,5 kgR = 0,25 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Середня
ω = ?2 kgL = 0,9 mm = 6,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 6,5 kg і довжиною 0,9 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. До його вільного кінця прикріплено маленьку кульку масою 2 kg. Нехтуйте тертям і візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть кутову швидкість ω стрижня, коли він проходить вертикальне положення.

m = 6,5 kgL = 0,9 mmball = 2 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Складна
θ = 40°a

суцільний циліндр котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 40° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть найменший коефіцієнт тертя спокою μs, який не допускає проковзування.

θ = 40°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =
6.Складна
θ = 25°vs = 6,5 m

суцільна куля починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 25° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його швидкість v після того, як він прокотиться 6,5 m вздовж схилу.

θ = 25°s = 6,5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 0,8425 kg·m²
  2. 2. IO = 12,08 kg·m²
  3. 3. α = 25,32 rad/s²
  4. 4. ω = 5,241 rad/s
  5. 5. μs = 0,2797
  6. 6. v = 6,205 m/s

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