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 = 2,9 mGOd = 0,8 mm = 2 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 2 kg і довжиною 2,9 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,8 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 2 kgL = 2,9 md = 0,8 m
IO = kg·m²
2.Легка
L = 1,3 mGOd = 0,65 mm = 10,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 10,5 kg і довжиною 1,3 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,65 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 10,5 kgL = 1,3 md = 0,65 m
IO = kg·m²
3.Середня
0 → 3000 rpmI = 30 kg·m²

Двигун розганяє маховик із моментом інерції 30 kg·m² зі стану спокою до 3000 rpm за 27 s. Нехтуючи втратами, знайдіть середню потужність Pavg, яку він віддає, у kW.

I = 30 kg·m²n = 3000 rpmt = 27 s
Pavg = kW
4.Середня
8,5 kgaαM = 12 kgR = 0,5 m

Вантаж 8,5 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 12 kg і радіусом 0,5 m, що обертається на горизонтальній осі без тертя. Вантаж відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть прискорення a вантажу.

m = 8,5 kgM = 12 kgR = 0,5 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
5.Складна
600 m/s40 g0,36 mL = 0,9 m5,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 5,5 kg і довжиною 0,9 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 40 g, що летить горизонтально зі швидкістю 600 m/s, влучає в стрижень на 0,36 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Знайдіть кутову швидкість ω стрижня одразу після удару.

M = 5,5 kgL = 0,9 mm = 40 gv = 600 m/sd = 0,36 m
ω = rad/s
6.Складна
θ = 40°as = 6 m

суцільна куля котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 40° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Воно починає зі спокою. Скільки часу t воно котиться на 6 m вниз по схилу?

θ = 40°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²s = 6 m
t = s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 2,682 kg·m²
  2. 2. IO = 5,915 kg·m²
  3. 3. Pavg = 54,83 kW
  4. 4. a = 5,751 m/s²
  5. 5. ω = 5,798 rad/s
  6. 6. t = 1,632 s

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