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
R = 0,3 mn = 1300 rpm40 kg

Маховик — однорідний суцільний диск масою 40 kg і радіусом 0,3 m. Він обертається з частотою 1300 rpm. Знайдіть його кінетичну енергію Ek у kJ.

M = 40 kgR = 0,3 mn = 1300 rpm
Ek = kJ
2.Легка
L = 1,9 mGOd = 0,3 mm = 12 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 12 kg і довжиною 1,9 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,3 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 12 kgL = 1,9 md = 0,3 m
IO = kg·m²
3.Середня
n = 2200 rpmT = 230 N·m

Двигун віддає момент 230 N·m за частоти 2200 rpm. Знайдіть його вихідну потужність P у kW.

T = 230 N·mn = 2200 rpm
P = kW
4.Середня
0 → 1000 rpmI = 36,5 kg·m²

Двигун розганяє маховик із моментом інерції 36,5 kg·m² зі стану спокою до 1000 rpm за 6 s. Нехтуючи втратами, знайдіть середню потужність Pavg, яку він віддає, у kW.

I = 36,5 kg·m²n = 1000 rpmt = 6 s
Pavg = kW
5.Складна
4 m/sω

суцільний циліндр масою 4,5 kg котиться без проковзування зі швидкістю 4 m/s. Який відсоток p його повної кінетичної енергії становить енергія обертання?

m = 4,5 kgv = 4 m/sI = ½·m·r²
p = %
6.Складна
диск: 3 kgкільце: 11 kgn1​ = 250 rpm

Однорідний суцільний диск (маса 3 kg, радіус 0,4 m) вільно обертається з частотою 250 rpm навколо вертикального вала без тертя. На нього зі стану спокою опускають тонке кільце масою 11 kg того самого радіуса, центроване на валу, і обидва тіла швидко починають обертатися разом. Яку кінетичну енергію ΔE втрачено в процесі?

Mdisc = 3 kgMring = 11 kgR = 0,4 mn1 = 250 rpm
ΔE = J

Ключ відповідей

  1. 1. Ek = 16,68 kJ
  2. 2. IO = 4,69 kg·m²
  3. 3. P = 52,99 kW
  4. 4. Pavg = 33,36 kW
  5. 5. p = 33,33 %
  6. 6. ΔE = 72,38 J

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