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
k = 0,35 m0 → 1400 rpm80 kg

Маховик масою 80 kg з радіусом інерції 0,35 m рівномірно розганяють зі стану спокою до 1400 rpm. Рушійний момент сталий і дорівнює 76 N·m, тертям можна знехтувати. Скільки часу t це триває?

m = 80 kgk = 0,35 mn1 = 0 rpmn2 = 1400 rpmT = 76 N·m
t = s
2.Легка
k = 0,4 m0 → 1500 rpm40 kg

Маховик масою 40 kg з радіусом інерції 0,4 m рівномірно розганяють зі стану спокою до 1500 rpm. Рушійний момент сталий і дорівнює 63 N·m, тертям можна знехтувати. Скільки часу t це триває?

m = 40 kgk = 0,4 mn1 = 0 rpmn2 = 1500 rpmT = 63 N·m
t = s
3.Середня
ω = ?5 kgL = 1,2 mm = 3,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 3,5 kg і довжиною 1,2 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. До його вільного кінця прикріплено маленьку кульку масою 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 = 1,2 mmball = 5 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Середня
L = 2,1 mm = 16 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 16 kg і довжиною 2,1 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 = 16 kgL = 2,1 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Складна
θ = 15°vs = 9,5 m

суцільна куля починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 15° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його швидкість v після того, як він прокотиться 9,5 m вздовж схилу.

θ = 15°s = 9,5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Складна
540 m/s5 g0,59 mL = 0,6 m8,5 kgφ

Однорідний тонкий стрижень масою 8,5 kg і довжиною 0,6 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 5 g, що летить горизонтально зі швидкістю 540 m/s, влучає в стрижень на 0,59 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть найбільший кут φ відхилення стрижня від вертикалі.

M = 8,5 kgL = 0,6 mm = 5 gv = 540 m/sd = 0,59 mg = 9,81 m/s²
φ = °

Ключ відповідей

  1. 1. t = 18,9 s
  2. 2. t = 15,96 s
  3. 3. ω = 4,23 rad/s
  4. 4. α = 7,007 rad/s²
  5. 5. v = 5,87 m/s
  6. 6. φ = 18,12 °

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