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 m900 → 2300 rpm130 kg

Маховик масою 130 kg з радіусом інерції 0,3 m рівномірно розганяють від 900 rpm до 2300 rpm. Рушійний момент сталий і дорівнює 78 N·m, тертям можна знехтувати. Скільки часу t це триває?

m = 130 kgk = 0,3 mn1 = 900 rpmn2 = 2300 rpmT = 78 N·m
t = s
2.Легка
k = 0,2 m400 → 2200 rpm120 kg

Маховик масою 120 kg з радіусом інерції 0,2 m рівномірно розганяють від 400 rpm до 2200 rpm. Це триває 12 s. Нехтуючи тертям, знайдіть потрібний сталий момент T.

m = 120 kgk = 0,2 mn1 = 400 rpmn2 = 2200 rpmt = 12 s
T = N·m
3.Середня
L = 2,5 mm = 20 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 20 kg і довжиною 2,5 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 = 20 kgL = 2,5 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
4.Середня
n = 1100 rpmP = 184,5 kW

Вал передає 184,5 kW за частоти 1100 rpm. Знайдіть крутний момент T у валу.

P = 184,5 kWn = 1100 rpm
T = N·m
5.Складна
диск: 18 kgкільце: 10 kgn1​ = 600 rpm

Однорідний суцільний диск (маса 18 kg, радіус 0,2 m) вільно обертається з частотою 600 rpm навколо вертикального вала без тертя. На нього зі стану спокою опускають тонке кільце масою 10 kg того самого радіуса, центроване на валу, і обидва тіла швидко починають обертатися разом. Яку кінетичну енергію ΔE втрачено в процесі?

Mdisc = 18 kgMring = 10 kgR = 0,2 mn1 = 600 rpm
ΔE = J
6.Складна
θ = 10°vs = 4,5 m

суцільний циліндр починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 10° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Його радіус — 0,2 m. Знайдіть його кутову швидкість ω після того, як він прокотиться 4,5 m вздовж схилу.

θ = 10°s = 4,5 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,2 m
ω = rad/s

Ключ відповідей

  1. 1. t = 21,99 s
  2. 2. T = 75,4 N·m
  3. 3. atip = 14,71 m/s²
  4. 4. T = 1602 N·m
  5. 5. ΔE = 374 J
  6. 6. ω = 15,99 rad/s

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