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 = 0,6 m0,7 m3,5 kg3,5 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (3,5 kg, довжина 0,6 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 3,5 kg та радіусом 0,1 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 0,7 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 3,5 kgL = 0,6 mmsphere = 3,5 kgr = 0,1 md = 0,7 m
IO = kg·m²
2.Легка
k = 0,3 mn = 2600 rpm200 kg

Маховик масою 200 kg має радіус інерції 0,3 m відносно своєї осі. Він обертається з частотою 2600 rpm. Знайдіть його кінетичну енергію Ek у kJ.

M = 200 kgk = 0,3 mn = 2600 rpm
Ek = kJ
3.Середня
v = ?5 kgL = 0,5 mm = 2 kg

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

m = 2 kgL = 0,5 mmball = 5 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Середня
L = 2,3 mm = 7 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 7 kg і довжиною 2,3 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 = 7 kgL = 2,3 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
5.Складна
θ = 35°vs = 6,5 m

тонкий обруч починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 35° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Його радіус — 0,05 m. Знайдіть його кутову швидкість ω після того, як він прокотиться 6,5 m вздовж схилу.

θ = 35°s = 6,5 mI = m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,05 m
ω = rad/s
6.Складна
θ = 20°vs = 6 m

суцільний циліндр починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 20° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Його радіус — 0,1 m. Знайдіть його кутову швидкість ω після того, як він прокотиться 6 m вздовж схилу.

θ = 20°s = 6 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,1 m
ω = rad/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 2,149 kg·m²
  2. 2. Ek = 667,2 kJ
  3. 3. v = 3,223 m/s
  4. 4. atip = 14,71 m/s²
  5. 5. ω = 121 rad/s
  6. 6. ω = 51,81 rad/s

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