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 = 0,8 mGOd = 0,25 mm = 7 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 7 kg і довжиною 0,8 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,25 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 7 kgL = 0,8 md = 0,25 m
IO = kg·m²
2.Легка
k = 0,2 m1000 → 2300 rpm170 kg

Маховик масою 170 kg з радіусом інерції 0,2 m рівномірно розганяють від 1000 rpm до 2300 rpm. Це триває 20 s. Нехтуючи тертям, знайдіть потрібний сталий момент T.

m = 170 kgk = 0,2 mn1 = 1000 rpmn2 = 2300 rpmt = 20 s
T = N·m
3.Середня
3,5 kgaαM = 15,5 kgR = 0,45 m

Вантаж 3,5 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 15,5 kg і радіусом 0,45 m, що обертається на горизонтальній осі без тертя. Вантаж відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть кутове прискорення α шківа.

m = 3,5 kgM = 15,5 kgR = 0,45 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Середня
9,5 kgaαM = 12,5 kgR = 0,35 m

Вантаж 9,5 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 12,5 kg і радіусом 0,35 m, що обертається на горизонтальній осі без тертя. Вантаж відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть натяг T шнура.

m = 9,5 kgM = 12,5 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²
T = N
5.Складна
θ = 10°vs = 8 m

суцільний циліндр починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 10° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його швидкість v після того, як він прокотиться 8 m вздовж схилу.

θ = 10°s = 8 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Складна
θ = 10°vs = 9 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 — 0,1 m. Знайдіть його кутову швидкість ω після того, як він прокотиться 9 m вздовж схилу.

θ = 10°s = 9 mI = m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,1 m
ω = rad/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 0,8108 kg·m²
  2. 2. T = 46,29 N·m
  3. 3. α = 6,782 rad/s²
  4. 4. T = 36,98 N
  5. 5. v = 4,263 m/s
  6. 6. ω = 39,16 rad/s

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