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 m1 kg2 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (1 kg, довжина 0,4 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 2 kg та радіусом 0,05 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 0,45 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 1 kgL = 0,4 mmsphere = 2 kgr = 0,05 md = 0,45 m
IO = kg·m²
2.Легка
Or = 0,15 mL = 1,4 m1,55 m4 kg10 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (4 kg, довжина 1,4 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 10 kg та радіусом 0,15 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 1,55 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 4 kgL = 1,4 mmsphere = 10 kgr = 0,15 md = 1,55 m
IO = kg·m²
3.Середня
n = 900 rpmP = 25,5 kW

Вал передає 25,5 kW за частоти 900 rpm. Знайдіть крутний момент T у валу.

P = 25,5 kWn = 900 rpm
T = N·m
4.Середня
L = 1,5 mm = 10 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 10 kg і довжиною 1,5 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть прискорення atip вільного кінця одразу після відпускання.

m = 10 kgL = 1,5 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
5.Складна
4 m/sω

тонкий обруч масою 0,5 kg котиться без проковзування зі швидкістю 4 m/s. Знайдіть його повну кінетичну енергію Ek.

m = 0,5 kgv = 4 m/sI = m·r²
Ek = J
6.Складна
0,8 m0,35 mn1​ = 30 rpm

Людина стоїть на поворотному крузі без тертя й тримає в кожній руці гантель масою 4,5 kg на відстані 0,8 m від осі. Людина разом із кругом має момент інерції 4 kg·m² відносно осі. Вони обертаються з частотою 30 rpm, потім людина підтягує гантелі до відстані 0,35 m від осі. Вважайте гантелі точковими масами. Знайдіть нову частоту n2 в rpm.

I0 = 4 kg·m²m = 2 × 4,5 kgr1 = 0,8 mr2 = 0,35 mn1 = 30 rpm
n2 = rpm

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 0,4603 kg·m²
  2. 2. IO = 26,73 kg·m²
  3. 3. T = 270,6 N·m
  4. 4. atip = 14,71 m/s²
  5. 5. Ek = 8 J
  6. 6. n2 = 57,38 rpm

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