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 = 0,05 mL = 1,4 m1,45 m4 kg6 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (4 kg, довжина 1,4 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і тонкого суцільного диска масою 6 kg та радіусом 0,05 m, закріпленого на його нижньому кінці. Диск гойдається у своїй площині, а його центр розташований на 1,45 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 4 kgL = 1,4 mmdisc = 6 kgr = 0,05 md = 1,45 m
IO = kg·m²
2.Легка
R = 0,6 mn = 1800 rpm20 kg

Маховик — однорідний суцільний диск масою 20 kg і радіусом 0,6 m. Він обертається з частотою 1800 rpm. Знайдіть його кінетичну енергію Ek у kJ.

M = 20 kgR = 0,6 mn = 1800 rpm
Ek = kJ
3.Середня
8 kgaαM = 7,5 kgR = 0,35 m

Вантаж 8 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 7,5 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 швидкість v вантажу після того, як він упаде на 4,5 m.

m = 8 kgM = 7,5 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²h = 4,5 m
v = m/s
4.Середня
L = 2,9 mm = 3 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 3 kg і довжиною 2,9 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його кутове прискорення α одразу після відпускання.

m = 3 kgL = 2,9 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Складна
5,5 m/sω

порожниста куля масою 15 kg котиться без проковзування зі швидкістю 5,5 m/s. Знайдіть його кінетичну енергію обертання Erot.

m = 15 kgv = 5,5 m/sI = (2/3)·m·r²
Erot = J
6.Складна
θ = 20°vs = 3 m

порожниста куля починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 20° 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 = 20°s = 3 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,25 m
ω = rad/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 15,24 kg·m²
  2. 2. Ek = 63,96 kJ
  3. 3. v = 7,753 m/s
  4. 4. α = 5,074 rad/s²
  5. 5. Erot = 151,3 J
  6. 6. ω = 13,9 rad/s

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