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 = 0,1 mL = 1,2 m1,3 m1,5 kg6 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (1,5 kg, довжина 1,2 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 6 kg та радіусом 0,1 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 1,3 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 1,5 kgL = 1,2 mmsphere = 6 kgr = 0,1 md = 1,3 m
IO = kg·m²
2.Легка
L = 1,5 mGOd = 0,6 mm = 7,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 7,5 kg і довжиною 1,5 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,6 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 7,5 kgL = 1,5 md = 0,6 m
IO = kg·m²
3.Середня
n = 400 rpmTb​ = 110 N·mI = 29,5 kg·m²

Маховик із моментом інерції 29,5 kg·m² обертається з частотою 400 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 110 N·m. Скільки часу t він зупиняється?

I = 29,5 kg·m²n = 400 rpmTb = 110 N·m
t = s
4.Середня
ω = ?L = 0,9 mm = 8 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 8 kg і довжиною 0,9 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. Нехтуйте тертям і візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть кутову швидкість ω стрижня, коли він проходить вертикальне положення.

m = 8 kgL = 0,9 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Складна
θ = 25°vs = 8,5 m

суцільний циліндр починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 25° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Його радіус — 0,35 m. Знайдіть його кутову швидкість ω після того, як він прокотиться 8,5 m вздовж схилу.

θ = 25°s = 8,5 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,35 m
ω = rad/s
6.Складна
θ = 30°as = 3 m

тонкий обруч котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 30° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Воно починає зі спокою. Скільки часу t воно котиться на 3 m вниз по схилу?

θ = 30°I = m·r²g = 9,81 m/s²s = 3 m
t = s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 10,88 kg·m²
  2. 2. IO = 4,106 kg·m²
  3. 3. t = 11,23 s
  4. 4. ω = 5,718 rad/s
  5. 5. ω = 19,58 rad/s
  6. 6. t = 1,564 s

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