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 = 0,7 mGOd = 0,1 mm = 12 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 12 kg і довжиною 0,7 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,1 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 12 kgL = 0,7 md = 0,1 m
IO = kg·m²
2.Легка
k = 0,25 m0 → 200 rpm20 kg

Маховик масою 20 kg з радіусом інерції 0,25 m рівномірно розганяють зі стану спокою до 200 rpm. Це триває 25 s. Нехтуючи тертям, знайдіть потрібний сталий момент T.

m = 20 kgk = 0,25 mn1 = 0 rpmn2 = 200 rpmt = 25 s
T = N·m
3.Середня
0 → 700 rpmI = 27,5 kg·m²

Двигун розганяє маховик із моментом інерції 27,5 kg·m² зі стану спокою до 700 rpm за 2 s. Нехтуючи втратами, знайдіть середню потужність Pavg, яку він віддає, у kW.

I = 27,5 kg·m²n = 700 rpmt = 2 s
Pavg = kW
4.Середня
9,5 kgaαM = 13,5 kgR = 0,15 m

Вантаж 9,5 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 13,5 kg і радіусом 0,15 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 = 9,5 kgM = 13,5 kgR = 0,15 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Складна
θ = 40°as = 9 m

суцільна куля котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 40° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Воно починає зі спокою. Скільки часу t воно котиться на 9 m вниз по схилу?

θ = 40°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²s = 9 m
t = s
6.Складна
θ = 25°vs = 9 m

порожниста куля починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 25° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його швидкість v після того, як він прокотиться 9 m вздовж схилу.

θ = 25°s = 9 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 0,61 kg·m²
  2. 2. T = 1,047 N·m
  3. 3. Pavg = 36,94 kW
  4. 4. α = 38,23 rad/s²
  5. 5. t = 1,999 s
  6. 6. v = 6,691 m/s

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