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 = 1,2 mGOd = 0,6 mm = 11 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 11 kg і довжиною 1,2 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 = 11 kgL = 1,2 md = 0,6 m
IO = kg·m²
2.Легка
k = 0,3 m200 → 2200 rpm50 kg

Маховик масою 50 kg з радіусом інерції 0,3 m рівномірно розганяють від 200 rpm до 2200 rpm. Це триває 5 s. Нехтуючи тертям, знайдіть потрібний сталий момент T.

m = 50 kgk = 0,3 mn1 = 200 rpmn2 = 2200 rpmt = 5 s
T = N·m
3.Середня
0 → 3000 rpmI = 9,5 kg·m²

Двигун розганяє маховик із моментом інерції 9,5 kg·m² зі стану спокою до 3000 rpm за 5 s. Нехтуючи втратами, знайдіть середню потужність Pavg, яку він віддає, у kW.

I = 9,5 kg·m²n = 3000 rpmt = 5 s
Pavg = kW
4.Середня
ω = ?L = 2,3 mm = 1 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 1 kg і довжиною 2,3 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 = 1 kgL = 2,3 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Складна
θ = 20°vs = 6 m

суцільна куля починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 20° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його швидкість v після того, як він прокотиться 6 m вздовж схилу.

θ = 20°s = 6 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Складна
θ = 20°a

порожниста куля котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 20° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть найменший коефіцієнт тертя спокою μs, який не допускає проковзування.

θ = 20°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 5,28 kg·m²
  2. 2. T = 188,5 N·m
  3. 3. Pavg = 93,76 kW
  4. 4. ω = 3,577 rad/s
  5. 5. v = 5,363 m/s
  6. 6. μs = 0,1456

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