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 = 0,15 mL = 1,5 m1,65 m4,5 kg8 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (4,5 kg, довжина 1,5 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 8 kg та радіусом 0,15 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 1,65 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 4,5 kgL = 1,5 mmsphere = 8 kgr = 0,15 md = 1,65 m
IO = kg·m²
2.Легка
Or = 0,2 mL = 1,3 m1,5 m1,5 kg8 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (1,5 kg, довжина 1,3 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і тонкого суцільного диска масою 8 kg та радіусом 0,2 m, закріпленого на його нижньому кінці. Диск гойдається у своїй площині, а його центр розташований на 1,5 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 1,5 kgL = 1,3 mmdisc = 8 kgr = 0,2 md = 1,5 m
IO = kg·m²
3.Середня
v = ?L = 1,7 mm = 1 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 1 kg і довжиною 1,7 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. Нехтуйте тертям і візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть швидкість v вільного кінця, коли стрижень проходить вертикальне положення.

m = 1 kgL = 1,7 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Середня
n = 2200 rpmP = 50 kW

Вал передає 50 kW за частоти 2200 rpm. Знайдіть крутний момент T у валу.

P = 50 kWn = 2200 rpm
T = N·m
5.Складна
6 m/sω

порожниста куля масою 10 kg котиться без проковзування зі швидкістю 6 m/s. Знайдіть його кінетичну енергію обертання Erot.

m = 10 kgv = 6 m/sI = (2/3)·m·r²
Erot = J
6.Складна
0,9 m0,2 mn1​ = 35 rpm

Людина стоїть на поворотному крузі без тертя й тримає в кожній руці гантель масою 4,5 kg на відстані 0,9 m від осі. Людина разом із кругом має момент інерції 4 kg·m² відносно осі. Вони обертаються з частотою 35 rpm, потім людина підтягує гантелі до відстані 0,2 m від осі. Вважайте гантелі точковими масами. Знайдіть нову частоту n2 в rpm.

I0 = 4 kg·m²m = 2 × 4,5 kgr1 = 0,9 mr2 = 0,2 mn1 = 35 rpm
n2 = rpm

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 25,23 kg·m²
  2. 2. IO = 19 kg·m²
  3. 3. v = 7,073 m/s
  4. 4. T = 217 N·m
  5. 5. Erot = 120 J
  6. 6. n2 = 90,63 rpm

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