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 = 1,1 mGOd = 0,3 mm = 6,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 6,5 kg і довжиною 1,1 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,3 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 6,5 kgL = 1,1 md = 0,3 m
IO = kg·m²
2.Легка
L = 0,7 mGOd = 0,1 mm = 1,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 1,5 kg і довжиною 0,7 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,1 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 1,5 kgL = 0,7 md = 0,1 m
IO = kg·m²
3.Середня
14 kgaαM = 10,5 kgR = 0,35 m

Вантаж 14 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 10,5 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 = 14 kgM = 10,5 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²
T = N
4.Середня
n = 500 rpmTb​ = 170 N·mI = 11 kg·m²

Маховик із моментом інерції 11 kg·m² обертається з частотою 500 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 170 N·m. Скільки часу t він зупиняється?

I = 11 kg·m²n = 500 rpmTb = 170 N·m
t = s
5.Складна
диск: 8 kgкільце: 16 kgn1​ = 300 rpm

Однорідний суцільний диск (маса 8 kg, радіус 0,25 m) вільно обертається з частотою 300 rpm навколо вертикального вала без тертя. На нього зі стану спокою опускають тонке кільце масою 16 kg того самого радіуса, центроване на валу, і обидва тіла швидко починають обертатися разом. Яку кінетичну енергію ΔE втрачено в процесі?

Mdisc = 8 kgMring = 16 kgR = 0,25 mn1 = 300 rpm
ΔE = J
6.Складна
θ = 35°vs = 5,5 m

тонкий обруч починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 35° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Його радіус — 0,3 m. Знайдіть його кутову швидкість ω після того, як він прокотиться 5,5 m вздовж схилу.

θ = 35°s = 5,5 mI = m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,3 m
ω = rad/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 1,24 kg·m²
  2. 2. IO = 0,07625 kg·m²
  3. 3. T = 37,46 N
  4. 4. t = 3,388 s
  5. 5. ΔE = 98,7 J
  6. 6. ω = 18,54 rad/s

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