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 = 0,3 m1000 → 1500 rpm100 kg

Маховик масою 100 kg з радіусом інерції 0,3 m рівномірно розганяють від 1000 rpm до 1500 rpm. Рушійний момент сталий і дорівнює 17 N·m, тертям можна знехтувати. Скільки часу t це триває?

m = 100 kgk = 0,3 mn1 = 1000 rpmn2 = 1500 rpmT = 17 N·m
t = s
2.Легка
Or = 0,25 mL = 1,4 m1,65 m2,5 kg4 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (2,5 kg, довжина 1,4 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 4 kg та радіусом 0,25 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 1,65 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 2,5 kgL = 1,4 mmsphere = 4 kgr = 0,25 md = 1,65 m
IO = kg·m²
3.Середня
13,5 kgaαM = 12,5 kgR = 0,5 m

Вантаж 13,5 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 12,5 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 натяг T шнура.

m = 13,5 kgM = 12,5 kgR = 0,5 mg = 9,81 m/s²
T = N
4.Середня
L = 2,8 mm = 4 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 4 kg і довжиною 2,8 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його кутове прискорення α одразу після відпускання.

m = 4 kgL = 2,8 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Складна
диск: 29 kgкільце: 5 kgn1​ = 300 rpm

Однорідний суцільний диск (маса 29 kg, радіус 0,25 m) вільно обертається з частотою 300 rpm навколо вертикального вала без тертя. На нього зі стану спокою опускають тонке кільце масою 5 kg того самого радіуса, центроване на валу, і обидва тіла швидко починають обертатися разом. Яку кінетичну енергію ΔE втрачено в процесі?

Mdisc = 29 kgMring = 5 kgR = 0,25 mn1 = 300 rpm
ΔE = J
6.Складна
θ = 10°a

суцільний циліндр котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 10° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть найменший коефіцієнт тертя спокою μs, який не допускає проковзування.

θ = 10°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =

Ключ відповідей

  1. 1. t = 27,72 s
  2. 2. IO = 12,62 kg·m²
  3. 3. T = 41,91 N
  4. 4. α = 5,255 rad/s²
  5. 5. ΔE = 114,7 J
  6. 6. μs = 0,05878

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