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 = 0,3 m800 → 1800 rpm170 kg

Маховик масою 170 kg з радіусом інерції 0,3 m рівномірно розганяють від 800 rpm до 1800 rpm. Рушійний момент сталий і дорівнює 530 N·m, тертям можна знехтувати. Скільки часу t це триває?

m = 170 kgk = 0,3 mn1 = 800 rpmn2 = 1800 rpmT = 530 N·m
t = s
2.Легка
L = 3 mGOd = 0,7 mm = 2,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 2,5 kg і довжиною 3 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,7 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 2,5 kgL = 3 md = 0,7 m
IO = kg·m²
3.Середня
8 kgaαM = 14,5 kgR = 0,3 m

Вантаж 8 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 14,5 kg і радіусом 0,3 m, що обертається на горизонтальній осі без тертя. Вантаж відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть натяг T шнура.

m = 8 kgM = 14,5 kgR = 0,3 mg = 9,81 m/s²
T = N
4.Середня
n = 1600 rpmTb​ = 180 N·mI = 12 kg·m²

Маховик із моментом інерції 12 kg·m² обертається з частотою 1600 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 180 N·m. Скільки часу t він зупиняється?

I = 12 kg·m²n = 1600 rpmTb = 180 N·m
t = s
5.Складна
9 m/sω

суцільний циліндр масою 8 kg котиться без проковзування зі швидкістю 9 m/s. Знайдіть його повну кінетичну енергію Ek.

m = 8 kgv = 9 m/sI = ½·m·r²
Ek = J
6.Складна
600 m/s5 g0,2 mL = 0,5 m6,5 kgφ

Однорідний тонкий стрижень масою 6,5 kg і довжиною 0,5 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 5 g, що летить горизонтально зі швидкістю 600 m/s, влучає в стрижень на 0,2 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть найбільший кут φ відхилення стрижня від вертикалі.

M = 6,5 kgL = 0,5 mm = 5 gv = 600 m/sd = 0,2 mg = 9,81 m/s²
φ = °

Ключ відповідей

  1. 1. t = 3,023 s
  2. 2. IO = 3,1 kg·m²
  3. 3. T = 37,31 N
  4. 4. t = 11,17 s
  5. 5. Ek = 486 J
  6. 6. φ = 11,71 °

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