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 = 0,1 mL = 0,8 m0,9 m2,5 kg10 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (2,5 kg, довжина 0,8 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 10 kg та радіусом 0,1 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 0,9 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 2,5 kgL = 0,8 mmsphere = 10 kgr = 0,1 md = 0,9 m
IO = kg·m²
2.Легка
R = 0,2 mn = 2700 rpm200 kg

Маховик — однорідний суцільний диск масою 200 kg і радіусом 0,2 m. Він обертається з частотою 2700 rpm. Знайдіть його кінетичну енергію Ek у kJ.

M = 200 kgR = 0,2 mn = 2700 rpm
Ek = kJ
3.Середня
12 kgaαM = 16 kgR = 0,35 m

Вантаж 12 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 16 kg і радіусом 0,35 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 = 12 kgM = 16 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Середня
1,5 kgaαM = 9 kgR = 0,2 m

Вантаж 1,5 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 9 kg і радіусом 0,2 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 1 m.

m = 1,5 kgM = 9 kgR = 0,2 mg = 9,81 m/s²h = 1 m
v = m/s
5.Складна
θ = 15°vs = 1,5 m

порожниста куля починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 15° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його швидкість v після того, як він прокотиться 1,5 m вздовж схилу.

θ = 15°s = 1,5 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Складна
θ = 15°as = 2,5 m

порожниста куля котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 15° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Воно починає зі спокою. Скільки часу t воно котиться на 2,5 m вниз по схилу?

θ = 15°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²s = 2,5 m
t = s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 8,673 kg·m²
  2. 2. Ek = 159,9 kJ
  3. 3. α = 16,82 rad/s²
  4. 4. v = 2,215 m/s
  5. 5. v = 2,138 m/s
  6. 6. t = 1,812 s

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