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 = 0,15 mL = 0,8 m0,95 m3,5 kg2 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (3,5 kg, довжина 0,8 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 2 kg та радіусом 0,15 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 0,95 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 3,5 kgL = 0,8 mmsphere = 2 kgr = 0,15 md = 0,95 m
IO = kg·m²
2.Легка
k = 0,1 m900 → 2800 rpm130 kg

Маховик масою 130 kg з радіусом інерції 0,1 m рівномірно розганяють від 900 rpm до 2800 rpm. Це триває 18 s. Нехтуючи тертям, знайдіть потрібний сталий момент T.

m = 130 kgk = 0,1 mn1 = 900 rpmn2 = 2800 rpmt = 18 s
T = N·m
3.Середня
L = 1,7 mm = 19 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 19 kg і довжиною 1,7 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть вертикальну силу R, з якою шарнір діє на стрижень одразу після відпускання.

m = 19 kgL = 1,7 mg = 9,81 m/s²
R = N
4.Середня
n = 1100 rpmT = 1420 N·m

Двигун віддає момент 1420 N·m за частоти 1100 rpm. Знайдіть його вихідну потужність P у kW.

T = 1420 N·mn = 1100 rpm
P = kW
5.Складна
500 m/s35 g0,88 mL = 1,2 m10 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 10 kg і довжиною 1,2 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 35 g, що летить горизонтально зі швидкістю 500 m/s, влучає в стрижень на 0,88 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Знайдіть кутову швидкість ω стрижня одразу після удару.

M = 10 kgL = 1,2 mm = 35 gv = 500 m/sd = 0,88 m
ω = rad/s
6.Складна
8,5 m/sω

суцільний циліндр масою 11 kg котиться без проковзування зі швидкістю 8,5 m/s. Знайдіть його кінетичну енергію обертання Erot.

m = 11 kgv = 8,5 m/sI = ½·m·r²
Erot = J

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 2,57 kg·m²
  2. 2. T = 14,37 N·m
  3. 3. R = 46,6 N
  4. 4. P = 163,6 kW
  5. 5. ω = 3,19 rad/s
  6. 6. Erot = 198,7 J

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