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 = 0,2 mL = 0,5 m0,7 m3,5 kg8 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (3,5 kg, довжина 0,5 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 8 kg та радіусом 0,2 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 0,7 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 3,5 kgL = 0,5 mmsphere = 8 kgr = 0,2 md = 0,7 m
IO = kg·m²
2.Легка
Or = 0,15 mL = 0,6 m0,75 m2 kg6 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (2 kg, довжина 0,6 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 6 kg та радіусом 0,15 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 0,75 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 2 kgL = 0,6 mmsphere = 6 kgr = 0,15 md = 0,75 m
IO = kg·m²
3.Середня
3 kgaαM = 12,5 kgR = 0,25 m

Вантаж 3 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 12,5 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 прискорення a вантажу.

m = 3 kgM = 12,5 kgR = 0,25 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
4.Середня
ω = ?L = 2,1 mm = 3,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 3,5 kg і довжиною 2,1 m закріплено шарнірно за один кінець і відпускають зі стану спокою з горизонтального положення. Нехтуйте тертям і візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть кутову швидкість ω стрижня, коли він проходить вертикальне положення.

m = 3,5 kgL = 2,1 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Складна
диск: 13 kgкільце: 9 kgn1​ = 1050 rpm

Однорідний суцільний диск (маса 13 kg, радіус 0,3 m) вільно обертається з частотою 1050 rpm навколо вертикального вала без тертя. На нього зі стану спокою опускають тонке кільце масою 9 kg того самого радіуса, центроване на валу, і обидва тіла швидко починають обертатися разом. Яку кінетичну енергію ΔE втрачено в процесі?

Mdisc = 13 kgMring = 9 kgR = 0,3 mn1 = 1050 rpm
ΔE = J
6.Складна
θ = 20°a

суцільний циліндр котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 20° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть прискорення a його центра.

θ = 20°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 4,34 kg·m²
  2. 2. IO = 3,669 kg·m²
  3. 3. a = 3,182 m/s²
  4. 4. ω = 3,744 rad/s
  5. 5. ΔE = 2053 J
  6. 6. a = 2,237 m/s²

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