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 = 2,9 mGOd = 0,5 mm = 3,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 3,5 kg і довжиною 2,9 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,5 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 3,5 kgL = 2,9 md = 0,5 m
IO = kg·m²
2.Легка
L = 2,1 mGOd = 0,9 mm = 4,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 4,5 kg і довжиною 2,1 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,9 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 4,5 kgL = 2,1 md = 0,9 m
IO = kg·m²
3.Середня
L = 0,6 mm = 2,5 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 2,5 kg і довжиною 0,6 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його кутове прискорення α одразу після відпускання.

m = 2,5 kgL = 0,6 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Середня
15 kgaαM = 11 kgR = 0,45 m

Вантаж 15 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 11 kg і радіусом 0,45 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 = 15 kgM = 11 kgR = 0,45 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Складна
диск: 3 kgкільце: 7 kgn1​ = 650 rpm

Однорідний суцільний диск (маса 3 kg, радіус 0,5 m) вільно обертається з частотою 650 rpm навколо вертикального вала без тертя. На нього зі стану спокою опускають тонке кільце масою 7 kg того самого радіуса, центроване на валу, і обидва тіла швидко починають обертатися разом. Яку кінетичну енергію ΔE втрачено в процесі?

Mdisc = 3 kgMring = 7 kgR = 0,5 mn1 = 650 rpm
ΔE = J
6.Складна
θ = 10°a

порожниста куля котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 10° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть прискорення a його центра.

θ = 10°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 3,328 kg·m²
  2. 2. IO = 5,299 kg·m²
  3. 3. α = 24,53 rad/s²
  4. 4. α = 15,95 rad/s²
  5. 5. ΔE = 715,4 J
  6. 6. a = 1,022 m/s²

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