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 = 0,9 m1,1 m4,5 kg7,5 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (4,5 kg, довжина 0,9 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 7,5 kg та радіусом 0,2 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 1,1 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 4,5 kgL = 0,9 mmsphere = 7,5 kgr = 0,2 md = 1,1 m
IO = kg·m²
2.Легка
Or = 0,05 mL = 0,6 m0,65 m3 kg4,5 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (3 kg, довжина 0,6 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і тонкого суцільного диска масою 4,5 kg та радіусом 0,05 m, закріпленого на його нижньому кінці. Диск гойдається у своїй площині, а його центр розташований на 0,65 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 3 kgL = 0,6 mmdisc = 4,5 kgr = 0,05 md = 0,65 m
IO = kg·m²
3.Середня
2 kgaαM = 4 kgR = 0,1 m

Вантаж 2 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 4 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 кутове прискорення α шківа.

m = 2 kgM = 4 kgR = 0,1 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Середня
n = 1600 rpmTb​ = 155 N·mI = 17,5 kg·m²

Маховик із моментом інерції 17,5 kg·m² обертається з частотою 1600 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 155 N·m. Скільки обертів N зробить маховик до зупинки?

I = 17,5 kg·m²n = 1600 rpmTb = 155 N·m
N = rev
5.Складна
θ = 10°vs = 6 m

суцільний циліндр починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 10° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його швидкість v після того, як він прокотиться 6 m вздовж схилу.

θ = 10°s = 6 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Складна
θ = 30°as = 4,5 m

порожниста куля котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 30° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Воно починає зі спокою. Скільки часу t воно котиться на 4,5 m вниз по схилу?

θ = 30°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²s = 4,5 m
t = s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 10,41 kg·m²
  2. 2. IO = 2,267 kg·m²
  3. 3. α = 49,05 rad/s²
  4. 4. N = 252,2 rev
  5. 5. v = 3,692 m/s
  6. 6. t = 1,749 s

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