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
Or = 0,25 mL = 0,9 m1,15 m4,5 kg3 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (4,5 kg, довжина 0,9 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 3 kg та радіусом 0,25 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 1,15 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 4,5 kgL = 0,9 mmsphere = 3 kgr = 0,25 md = 1,15 m
IO = kg·m²
2.Легка
L = 2,6 mGOd = 0,95 mm = 5,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 5,5 kg і довжиною 2,6 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,95 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 5,5 kgL = 2,6 md = 0,95 m
IO = kg·m²
3.Середня
n = 1900 rpmP = 129,5 kW

Вал передає 129,5 kW за частоти 1900 rpm. Знайдіть крутний момент T у валу.

P = 129,5 kWn = 1900 rpm
T = N·m
4.Середня
0 → 2000 rpmI = 4,5 kg·m²

Двигун розганяє маховик із моментом інерції 4,5 kg·m² зі стану спокою до 2000 rpm за 38 s. Нехтуючи втратами, знайдіть середню потужність Pavg, яку він віддає, у kW.

I = 4,5 kg·m²n = 2000 rpmt = 38 s
Pavg = kW
5.Складна
0,6 m0,15 mn1​ = 20 rpm

Людина стоїть на поворотному крузі без тертя й тримає в кожній руці гантель масою 2,5 kg на відстані 0,6 m від осі. Людина разом із кругом має момент інерції 5 kg·m² відносно осі. Вони обертаються з частотою 20 rpm, потім людина підтягує гантелі до відстані 0,15 m від осі. Вважайте гантелі точковими масами. Знайдіть нову частоту n2 в rpm.

I0 = 5 kg·m²m = 2 × 2,5 kgr1 = 0,6 mr2 = 0,15 mn1 = 20 rpm
n2 = rpm
6.Складна
8 m/sω

суцільна куля масою 4 kg котиться без проковзування зі швидкістю 8 m/s. Знайдіть його повну кінетичну енергію Ek.

m = 4 kgv = 8 m/sI = (2/5)·m·r²
Ek = J

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 5,257 kg·m²
  2. 2. IO = 8,062 kg·m²
  3. 3. T = 650,9 N·m
  4. 4. Pavg = 2,597 kW
  5. 5. n2 = 26,6 rpm
  6. 6. Ek = 179,2 J

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