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 = 1,3 m1,4 m3,5 kg10 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (3,5 kg, довжина 1,3 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і тонкого суцільного диска масою 10 kg та радіусом 0,1 m, закріпленого на його нижньому кінці. Диск гойдається у своїй площині, а його центр розташований на 1,4 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 3,5 kgL = 1,3 mmdisc = 10 kgr = 0,1 md = 1,4 m
IO = kg·m²
2.Легка
L = 1,2 mGOd = 0,6 mm = 3 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 3 kg і довжиною 1,2 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,6 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 3 kgL = 1,2 md = 0,6 m
IO = kg·m²
3.Середня
n = 1100 rpmTb​ = 110 N·mI = 34 kg·m²

Маховик із моментом інерції 34 kg·m² обертається з частотою 1100 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 110 N·m. Скільки обертів N зробить маховик до зупинки?

I = 34 kg·m²n = 1100 rpmTb = 110 N·m
N = rev
4.Середня
ω = ?L = 0,8 mm = 3,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 3,5 kg і довжиною 0,8 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. Нехтуйте тертям і візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть кутову швидкість ω стрижня, коли він проходить вертикальне положення.

m = 3,5 kgL = 0,8 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Складна
120 m/s30 g0,75 mL = 1 m5,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 5,5 kg і довжиною 1 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 30 g, що летить горизонтально зі швидкістю 120 m/s, влучає в стрижень на 0,75 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Знайдіть кутову швидкість ω стрижня одразу після удару.

M = 5,5 kgL = 1 mm = 30 gv = 120 m/sd = 0,75 m
ω = rad/s
6.Складна
θ = 25°a

порожниста куля 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 = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 21,62 kg·m²
  2. 2. IO = 1,44 kg·m²
  3. 3. N = 326,4 rev
  4. 4. ω = 6,065 rad/s
  5. 5. ω = 1,459 rad/s
  6. 6. a = 2,488 m/s²

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