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
k = 0,6 m500 → 1000 rpm30 kg

Маховик масою 30 kg з радіусом інерції 0,6 m рівномірно розганяють від 500 rpm до 1000 rpm. Рушійний момент сталий і дорівнює 43 N·m, тертям можна знехтувати. Скільки часу t це триває?

m = 30 kgk = 0,6 mn1 = 500 rpmn2 = 1000 rpmT = 43 N·m
t = s
2.Легка
L = 2 mGOd = 0,5 mm = 10 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 10 kg і довжиною 2 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,5 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 10 kgL = 2 md = 0,5 m
IO = kg·m²
3.Середня
6 kgaαM = 3,5 kgR = 0,4 m

Вантаж 6 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 3,5 kg і радіусом 0,4 m, що обертається на горизонтальній осі без тертя. Вантаж відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть натяг T шнура.

m = 6 kgM = 3,5 kgR = 0,4 mg = 9,81 m/s²
T = N
4.Середня
n = 1400 rpmTb​ = 180 N·mI = 24 kg·m²

Маховик із моментом інерції 24 kg·m² обертається з частотою 1400 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 180 N·m. Скільки обертів N зробить маховик до зупинки?

I = 24 kg·m²n = 1400 rpmTb = 180 N·m
N = rev
5.Складна
диск: 25 kgкільце: 4 kgn1​ = 350 rpm

Однорідний суцільний диск (маса 25 kg, радіус 0,35 m) вільно обертається з частотою 350 rpm навколо вертикального вала без тертя. На нього зі стану спокою опускають тонке кільце масою 4 kg того самого радіуса, центроване на валу, і обидва тіла швидко починають обертатися разом. Знайдіть їхню спільну частоту n2 в rpm.

Mdisc = 25 kgMring = 4 kgR = 0,35 mn1 = 350 rpm
n2 = rpm
6.Складна
7,5 m/sω

порожниста куля масою 3 kg котиться без проковзування зі швидкістю 7,5 m/s. Знайдіть його повну кінетичну енергію Ek.

m = 3 kgv = 7,5 m/sI = (2/3)·m·r²
Ek = J

Ключ відповідей

  1. 1. t = 13,15 s
  2. 2. IO = 5,833 kg·m²
  3. 3. T = 13,29 N
  4. 4. N = 228,1 rev
  5. 5. n2 = 265,2 rpm
  6. 6. Ek = 140,6 J

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