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 = 1,3 m1,45 m1,5 kg8,5 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (1,5 kg, довжина 1,3 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і тонкого суцільного диска масою 8,5 kg та радіусом 0,15 m, закріпленого на його нижньому кінці. Диск гойдається у своїй площині, а його центр розташований на 1,45 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 1,5 kgL = 1,3 mmdisc = 8,5 kgr = 0,15 md = 1,45 m
IO = kg·m²
2.Легка
k = 0,55 m0 → 1900 rpm40 kg

Маховик масою 40 kg з радіусом інерції 0,55 m рівномірно розганяють зі стану спокою до 1900 rpm. Це триває 11 s. Нехтуючи тертям, знайдіть потрібний сталий момент T.

m = 40 kgk = 0,55 mn1 = 0 rpmn2 = 1900 rpmt = 11 s
T = N·m
3.Середня
ω = ?4,5 kgL = 2 mm = 8 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 8 kg і довжиною 2 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. До його вільного кінця прикріплено маленьку кульку масою 4,5 kg. Нехтуйте тертям і візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть кутову швидкість ω стрижня, коли він проходить вертикальне положення.

m = 8 kgL = 2 mmball = 4,5 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Середня
n = 1800 rpmTb​ = 95 N·mI = 16 kg·m²

Маховик із моментом інерції 16 kg·m² обертається з частотою 1800 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 95 N·m. Скільки обертів N зробить маховик до зупинки?

I = 16 kg·m²n = 1800 rpmTb = 95 N·m
N = rev
5.Складна
диск: 10 kgкільце: 9 kgn1​ = 1000 rpm

Однорідний суцільний диск (маса 10 kg, радіус 0,5 m) вільно обертається з частотою 1000 rpm навколо вертикального вала без тертя. На нього зі стану спокою опускають тонке кільце масою 9 kg того самого радіуса, центроване на валу, і обидва тіла швидко починають обертатися разом. Яку кінетичну енергію ΔE втрачено в процесі?

Mdisc = 10 kgMring = 9 kgR = 0,5 mn1 = 1000 rpm
ΔE = J
6.Складна
3 m/sω

суцільна куля масою 18,5 kg котиться без проковзування зі швидкістю 3 m/s. Який відсоток p його повної кінетичної енергії становить енергія обертання?

m = 18,5 kgv = 3 m/sI = (2/5)·m·r²
p = %

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 18,81 kg·m²
  2. 2. T = 218,9 N·m
  3. 3. ω = 3,411 rad/s
  4. 4. N = 476,2 rev
  5. 5. ΔE = 4406 J
  6. 6. p = 28,57 %

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