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 = 0,15 mL = 0,5 m0,65 m3 kg10 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (3 kg, довжина 0,5 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і тонкого суцільного диска масою 10 kg та радіусом 0,15 m, закріпленого на його нижньому кінці. Диск гойдається у своїй площині, а його центр розташований на 0,65 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 3 kgL = 0,5 mmdisc = 10 kgr = 0,15 md = 0,65 m
IO = kg·m²
2.Легка
Or = 0,1 mL = 0,5 m0,6 m4,5 kg8 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (4,5 kg, довжина 0,5 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і тонкого суцільного диска масою 8 kg та радіусом 0,1 m, закріпленого на його нижньому кінці. Диск гойдається у своїй площині, а його центр розташований на 0,6 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 4,5 kgL = 0,5 mmdisc = 8 kgr = 0,1 md = 0,6 m
IO = kg·m²
3.Середня
L = 1,9 mm = 8 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 8 kg і довжиною 1,9 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть прискорення atip вільного кінця одразу після відпускання.

m = 8 kgL = 1,9 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
4.Середня
L = 2,7 mm = 2,5 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 2,5 kg і довжиною 2,7 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть вертикальну силу R, з якою шарнір діє на стрижень одразу після відпускання.

m = 2,5 kgL = 2,7 mg = 9,81 m/s²
R = N
5.Складна
диск: 38 kgкільце: 1 kgn1​ = 100 rpm

Однорідний суцільний диск (маса 38 kg, радіус 0,4 m) вільно обертається з частотою 100 rpm навколо вертикального вала без тертя. На нього зі стану спокою опускають тонке кільце масою 1 kg того самого радіуса, центроване на валу, і обидва тіла швидко починають обертатися разом. Яку кінетичну енергію ΔE втрачено в процесі?

Mdisc = 38 kgMring = 1 kgR = 0,4 mn1 = 100 rpm
ΔE = J
6.Складна
θ = 10°vs = 3 m

тонкий обруч починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 10° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Його радіус — 0,25 m. Знайдіть його кутову швидкість ω після того, як він прокотиться 3 m вздовж схилу.

θ = 10°s = 3 mI = m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,25 m
ω = rad/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 4,588 kg·m²
  2. 2. IO = 3,295 kg·m²
  3. 3. atip = 14,71 m/s²
  4. 4. R = 6,131 N
  5. 5. ΔE = 8,334 J
  6. 6. ω = 9,043 rad/s

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