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
L = 0,9 mGOd = 0,15 mm = 5,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 5,5 kg і довжиною 0,9 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,15 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 5,5 kgL = 0,9 md = 0,15 m
IO = kg·m²
2.Легка
k = 0,15 m700 → 1400 rpm150 kg

Маховик масою 150 kg з радіусом інерції 0,15 m рівномірно розганяють від 700 rpm до 1400 rpm. Це триває 3 s. Нехтуючи тертям, знайдіть потрібний сталий момент T.

m = 150 kgk = 0,15 mn1 = 700 rpmn2 = 1400 rpmt = 3 s
T = N·m
3.Середня
L = 2 mm = 12,5 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 12,5 kg і довжиною 2 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть вертикальну силу R, з якою шарнір діє на стрижень одразу після відпускання.

m = 12,5 kgL = 2 mg = 9,81 m/s²
R = N
4.Середня
v = ?L = 2,1 mm = 3 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 3 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 швидкість v вільного кінця, коли стрижень проходить вертикальне положення.

m = 3 kgL = 2,1 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Складна
θ = 25°vs = 10 m

суцільний циліндр починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 25° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Його радіус — 0,1 m. Знайдіть його кутову швидкість ω після того, як він прокотиться 10 m вздовж схилу.

θ = 25°s = 10 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,1 m
ω = rad/s
6.Складна
θ = 10°vs = 5 m

порожниста куля 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 5 m вздовж схилу.

θ = 10°s = 5 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 0,495 kg·m²
  2. 2. T = 82,47 N·m
  3. 3. R = 30,66 N
  4. 4. v = 7,861 m/s
  5. 5. ω = 74,35 rad/s
  6. 6. v = 3,197 m/s

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