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
R = 0,6 mn = 1200 rpm260 kg

Маховик — однорідний суцільний диск масою 260 kg і радіусом 0,6 m. Він обертається з частотою 1200 rpm. Знайдіть його кінетичну енергію Ek у kJ.

M = 260 kgR = 0,6 mn = 1200 rpm
Ek = kJ
2.Легка
Or = 0,1 mL = 0,7 m0,8 m2,5 kg4 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (2,5 kg, довжина 0,7 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 0,8 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 2,5 kgL = 0,7 mmsphere = 4 kgr = 0,1 md = 0,8 m
IO = kg·m²
3.Середня
L = 2,5 mm = 9,5 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 9,5 kg і довжиною 2,5 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть вертикальну силу R, з якою шарнір діє на стрижень одразу після відпускання.

m = 9,5 kgL = 2,5 mg = 9,81 m/s²
R = N
4.Середня
9,5 kgaαM = 14 kgR = 0,25 m

Вантаж 9,5 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 14 kg і радіусом 0,25 m, що обертається на горизонтальній осі без тертя. Вантаж відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть натяг T шнура.

m = 9,5 kgM = 14 kgR = 0,25 mg = 9,81 m/s²
T = N
5.Складна
θ = 10°vs = 9 m

порожниста куля 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 = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Складна
0,7 m0,2 mn1​ = 25 rpm

Людина стоїть на поворотному крузі без тертя й тримає в кожній руці гантель масою 4,5 kg на відстані 0,7 m від осі. Людина разом із кругом має момент інерції 2 kg·m² відносно осі. Вони обертаються з частотою 25 rpm, потім людина підтягує гантелі до відстані 0,2 m від осі. Вважайте гантелі точковими масами. Знайдіть нову частоту n2 в rpm.

I0 = 2 kg·m²m = 2 × 4,5 kgr1 = 0,7 mr2 = 0,2 mn1 = 25 rpm
n2 = rpm

Ключ відповідей

  1. 1. Ek = 369,5 kJ
  2. 2. IO = 2,984 kg·m²
  3. 3. R = 23,3 N
  4. 4. T = 39,54 N
  5. 5. v = 4,289 m/s
  6. 6. n2 = 67,9 rpm

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