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 = 0,5 m0,55 m2,5 kg1 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (2,5 kg, довжина 0,5 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 1 kg та радіусом 0,05 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 0,55 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 2,5 kgL = 0,5 mmsphere = 1 kgr = 0,05 md = 0,55 m
IO = kg·m²
2.Легка
k = 0,25 m0 → 700 rpm200 kg

Маховик масою 200 kg з радіусом інерції 0,25 m рівномірно розганяють зі стану спокою до 700 rpm. Це триває 16 s. Нехтуючи тертям, знайдіть потрібний сталий момент T.

m = 200 kgk = 0,25 mn1 = 0 rpmn2 = 700 rpmt = 16 s
T = N·m
3.Середня
ω = ?0,5 kgL = 1,7 mm = 3,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 3,5 kg і довжиною 1,7 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 кутову швидкість ω стрижня, коли він проходить вертикальне положення.

m = 3,5 kgL = 1,7 mmball = 0,5 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Середня
n = 2200 rpmTb​ = 75 N·mI = 27 kg·m²

Маховик із моментом інерції 27 kg·m² обертається з частотою 2200 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 75 N·m. Скільки обертів N зробить маховик до зупинки?

I = 27 kg·m²n = 2200 rpmTb = 75 N·m
N = rev
5.Складна
θ = 35°a

порожниста куля котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 35° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть найменший коефіцієнт тертя спокою μs, який не допускає проковзування.

θ = 35°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =
6.Складна
θ = 10°vs = 9 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 9 m вздовж схилу.

θ = 10°s = 9 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 0,5118 kg·m²
  2. 2. T = 57,27 N·m
  3. 3. ω = 3,947 rad/s
  4. 4. N = 1521 rev
  5. 5. μs = 0,2801
  6. 6. v = 4,521 m/s

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