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 = 1,9 mGOd = 0,7 mm = 1 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 1 kg і довжиною 1,9 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 = 1 kgL = 1,9 md = 0,7 m
IO = kg·m²
2.Легка
L = 2,7 mGOd = 0,9 mm = 7,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 7,5 kg і довжиною 2,7 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 = 7,5 kgL = 2,7 md = 0,9 m
IO = kg·m²
3.Середня
v = ?L = 1,2 mm = 8,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 8,5 kg і довжиною 1,2 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. Нехтуйте тертям і візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть швидкість v вільного кінця, коли стрижень проходить вертикальне положення.

m = 8,5 kgL = 1,2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Середня
n = 900 rpmTb​ = 15 N·mI = 37,5 kg·m²

Маховик із моментом інерції 37,5 kg·m² обертається з частотою 900 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 15 N·m. Скільки часу t він зупиняється?

I = 37,5 kg·m²n = 900 rpmTb = 15 N·m
t = s
5.Складна
140 m/s50 g1,09 mL = 1,6 m8,5 kgφ

Однорідний тонкий стрижень масою 8,5 kg і довжиною 1,6 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 50 g, що летить горизонтально зі швидкістю 140 m/s, влучає в стрижень на 1,09 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть найбільший кут φ відхилення стрижня від вертикалі.

M = 8,5 kgL = 1,6 mm = 50 gv = 140 m/sd = 1,09 mg = 9,81 m/s²
φ = °
6.Складна
θ = 15°vs = 9,5 m

суцільна куля починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 15° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Його радіус — 0,35 m. Знайдіть його кутову швидкість ω після того, як він прокотиться 9,5 m вздовж схилу.

θ = 15°s = 9,5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,35 m
ω = rad/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 0,7908 kg·m²
  2. 2. IO = 10,63 kg·m²
  3. 3. v = 5,943 m/s
  4. 4. t = 235,6 s
  5. 5. φ = 19,81 °
  6. 6. ω = 16,77 rad/s

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