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 = 0,5 mGOd = 0,15 mm = 10 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 10 kg і довжиною 0,5 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,15 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 10 kgL = 0,5 md = 0,15 m
IO = kg·m²
2.Легка
L = 2,2 mGOd = 0,85 mm = 11 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 11 kg і довжиною 2,2 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,85 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 11 kgL = 2,2 md = 0,85 m
IO = kg·m²
3.Середня
5,5 kgaαM = 15 kgR = 0,3 m

Вантаж 5,5 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 15 kg і радіусом 0,3 m, що обертається на горизонтальній осі без тертя. Вантаж відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть кутове прискорення α шківа.

m = 5,5 kgM = 15 kgR = 0,3 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Середня
v = ?3,5 kgL = 0,7 mm = 7 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 7 kg і довжиною 0,7 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. До його вільного кінця прикріплено маленьку кульку масою 3,5 kg. Нехтуйте тертям і візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть швидкість v вільного кінця, коли стрижень проходить вертикальне положення.

m = 7 kgL = 0,7 mmball = 3,5 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Складна
θ = 15°vs = 4 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 — 0,3 m. Знайдіть його кутову швидкість ω після того, як він прокотиться 4 m вздовж схилу.

θ = 15°s = 4 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,3 m
ω = rad/s
6.Складна
1 m/sω

суцільний циліндр масою 4 kg котиться без проковзування зі швидкістю 1 m/s. Який відсоток p його повної кінетичної енергії становить енергія обертання?

m = 4 kgv = 1 m/sI = ½·m·r²
p = %

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 0,4333 kg·m²
  2. 2. IO = 12,38 kg·m²
  3. 3. α = 13,83 rad/s²
  4. 4. v = 4,06 m/s
  5. 5. ω = 12,7 rad/s
  6. 6. p = 33,33 %

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