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 = 0,1 mL = 0,5 m0,6 m3,5 kg4 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (3,5 kg, довжина 0,5 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 4 kg та радіусом 0,1 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 0,6 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 3,5 kgL = 0,5 mmsphere = 4 kgr = 0,1 md = 0,6 m
IO = kg·m²
2.Легка
k = 0,55 mn = 3000 rpm270 kg

Маховик масою 270 kg має радіус інерції 0,55 m відносно своєї осі. Він обертається з частотою 3000 rpm. Знайдіть його кінетичну енергію Ek у kJ.

M = 270 kgk = 0,55 mn = 3000 rpm
Ek = kJ
3.Середня
v = ?0,5 kgL = 2,4 mm = 2,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 2,5 kg і довжиною 2,4 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. До його вільного кінця прикріплено маленьку кульку масою 0,5 kg. Нехтуйте тертям і візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть швидкість v вільного кінця, коли стрижень проходить вертикальне положення.

m = 2,5 kgL = 2,4 mmball = 0,5 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Середня
n = 2500 rpmTb​ = 60 N·mI = 17,5 kg·m²

Маховик із моментом інерції 17,5 kg·m² обертається з частотою 2500 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 60 N·m. Скільки обертів N зробить маховик до зупинки?

I = 17,5 kg·m²n = 2500 rpmTb = 60 N·m
N = rev
5.Складна
200 m/s35 g0,48 mL = 1,2 m5 kgφ

Однорідний тонкий стрижень масою 5 kg і довжиною 1,2 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 35 g, що летить горизонтально зі швидкістю 200 m/s, влучає в стрижень на 0,48 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть найбільший кут φ відхилення стрижня від вертикалі.

M = 5 kgL = 1,2 mm = 35 gv = 200 m/sd = 0,48 mg = 9,81 m/s²
φ = °
6.Складна
θ = 25°a

суцільний циліндр котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 25° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть прискорення a його центра.

θ = 25°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 1,748 kg·m²
  2. 2. Ek = 4030 kJ
  3. 3. v = 7,861 m/s
  4. 4. N = 1591 rev
  5. 5. φ = 22,96 °
  6. 6. a = 2,764 m/s²

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