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 = 0,55 m500 → 1300 rpm40 kg

Маховик масою 40 kg з радіусом інерції 0,55 m рівномірно розганяють від 500 rpm до 1300 rpm. Рушійний момент сталий і дорівнює 41 N·m, тертям можна знехтувати. Скільки часу t це триває?

m = 40 kgk = 0,55 mn1 = 500 rpmn2 = 1300 rpmT = 41 N·m
t = s
2.Легка
L = 2,8 mGOd = 1,25 mm = 2,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 2,5 kg і довжиною 2,8 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 1,25 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 2,5 kgL = 2,8 md = 1,25 m
IO = kg·m²
3.Середня
ω = ?L = 1,2 mm = 1 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 1 kg і довжиною 1,2 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 = 1 kgL = 1,2 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Середня
11 kgaαM = 20 kgR = 0,15 m

Вантаж 11 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 20 kg і радіусом 0,15 m, що обертається на горизонтальній осі без тертя. Вантаж відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть натяг T шнура.

m = 11 kgM = 20 kgR = 0,15 mg = 9,81 m/s²
T = N
5.Складна
180 m/s10 g0,68 mL = 1,7 m4 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 4 kg і довжиною 1,7 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 10 g, що летить горизонтально зі швидкістю 180 m/s, влучає в стрижень на 0,68 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Знайдіть кутову швидкість ω стрижня одразу після удару.

M = 4 kgL = 1,7 mm = 10 gv = 180 m/sd = 0,68 m
ω = rad/s
6.Складна
θ = 20°a

тонкий обруч 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 = m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²

Ключ відповідей

  1. 1. t = 24,72 s
  2. 2. IO = 5,54 kg·m²
  3. 3. ω = 4,952 rad/s
  4. 4. T = 51,39 N
  5. 5. ω = 0,3173 rad/s
  6. 6. a = 1,678 m/s²

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