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 = 0,4 m0,45 m2 kg5 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (2 kg, довжина 0,4 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і тонкого суцільного диска масою 5 kg та радіусом 0,05 m, закріпленого на його нижньому кінці. Диск гойдається у своїй площині, а його центр розташований на 0,45 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 2 kgL = 0,4 mmdisc = 5 kgr = 0,05 md = 0,45 m
IO = kg·m²
2.Легка
R = 0,45 mn = 1300 rpm30 kg

Маховик — однорідний суцільний диск масою 30 kg і радіусом 0,45 m. Він обертається з частотою 1300 rpm. Знайдіть його кінетичну енергію Ek у kJ.

M = 30 kgR = 0,45 mn = 1300 rpm
Ek = kJ
3.Середня
ω = ?L = 2,1 mm = 4,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 4,5 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 = 4,5 kgL = 2,1 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Середня
3 kgaαM = 19,5 kgR = 0,1 m

Вантаж 3 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 19,5 kg і радіусом 0,1 m, що обертається на горизонтальній осі без тертя. Вантаж відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть швидкість v вантажу після того, як він упаде на 4,5 m.

m = 3 kgM = 19,5 kgR = 0,1 mg = 9,81 m/s²h = 4,5 m
v = m/s
5.Складна
θ = 30°a

порожниста куля котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 30° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть прискорення a його центра.

θ = 30°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²
6.Складна
θ = 20°vs = 1 m

порожниста куля починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 20° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Його радіус — 0,1 m. Знайдіть його кутову швидкість ω після того, як він прокотиться 1 m вздовж схилу.

θ = 20°s = 1 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,1 m
ω = rad/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 1,125 kg·m²
  2. 2. Ek = 28,15 kJ
  3. 3. ω = 3,744 rad/s
  4. 4. v = 4,558 m/s
  5. 5. a = 2,943 m/s²
  6. 6. ω = 20,07 rad/s

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