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 = 0,2 mL = 0,7 m0,9 m4,5 kg4 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (4,5 kg, довжина 0,7 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і тонкого суцільного диска масою 4 kg та радіусом 0,2 m, закріпленого на його нижньому кінці. Диск гойдається у своїй площині, а його центр розташований на 0,9 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 4,5 kgL = 0,7 mmdisc = 4 kgr = 0,2 md = 0,9 m
IO = kg·m²
2.Легка
k = 0,6 m0 → 1500 rpm30 kg

Маховик масою 30 kg з радіусом інерції 0,6 m рівномірно розганяють зі стану спокою до 1500 rpm. Рушійний момент сталий і дорівнює 68 N·m, тертям можна знехтувати. Скільки часу t це триває?

m = 30 kgk = 0,6 mn1 = 0 rpmn2 = 1500 rpmT = 68 N·m
t = s
3.Середня
14,5 kgaαM = 11 kgR = 0,25 m

Вантаж 14,5 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 11 kg і радіусом 0,25 m, що обертається на горизонтальній осі без тертя. Вантаж відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть натяг T шнура.

m = 14,5 kgM = 11 kgR = 0,25 mg = 9,81 m/s²
T = N
4.Середня
L = 2,9 mm = 3 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 3 kg і довжиною 2,9 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 = 3 kgL = 2,9 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Складна
480 m/s45 g0,68 mL = 1,7 m10 kgφ

Однорідний тонкий стрижень масою 10 kg і довжиною 1,7 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 45 g, що летить горизонтально зі швидкістю 480 m/s, влучає в стрижень на 0,68 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть найбільший кут φ відхилення стрижня від вертикалі.

M = 10 kgL = 1,7 mm = 45 gv = 480 m/sd = 0,68 mg = 9,81 m/s²
φ = °
6.Складна
220 m/s35 g0,44 mL = 0,6 m5,5 kgφ

Однорідний тонкий стрижень масою 5,5 kg і довжиною 0,6 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 35 g, що летить горизонтально зі швидкістю 220 m/s, влучає в стрижень на 0,44 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть найбільший кут φ відхилення стрижня від вертикалі.

M = 5,5 kgL = 0,6 mm = 35 gv = 220 m/sd = 0,44 mg = 9,81 m/s²
φ = °

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 4,055 kg·m²
  2. 2. t = 24,95 s
  3. 3. T = 39,12 N
  4. 4. α = 5,074 rad/s²
  5. 5. φ = 29,95 °
  6. 6. φ = 61,76 °

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