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 = 1 mGOd = 0,15 mm = 4 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 4 kg і довжиною 1 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 = 4 kgL = 1 md = 0,15 m
IO = kg·m²
2.Легка
L = 1,9 mGOd = 0,8 mm = 1 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 1 kg і довжиною 1,9 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,8 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 1 kgL = 1,9 md = 0,8 m
IO = kg·m²
3.Середня
L = 2,2 mm = 19,5 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 19,5 kg і довжиною 2,2 m закріплено шарнірно за один кінець і утримують горизонтально. Його відпускають зі стану спокою. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть його кутове прискорення α одразу після відпускання.

m = 19,5 kgL = 2,2 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Середня
n = 1600 rpmTb​ = 155 N·mI = 1,5 kg·m²

Маховик із моментом інерції 1,5 kg·m² обертається з частотою 1600 rpm. Гальмо створює сталий момент тертя 155 N·m. Скільки часу t він зупиняється?

I = 1,5 kg·m²n = 1600 rpmTb = 155 N·m
t = s
5.Складна
θ = 30°a

порожниста куля котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 30° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Знайдіть прискорення a його центра.

θ = 30°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²
6.Складна
580 m/s5 g1,72 mL = 1,8 m5,5 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 5,5 kg і довжиною 1,8 m висить у спокої на шарнірі без тертя на верхньому кінці. Куля масою 5 g, що летить горизонтально зі швидкістю 580 m/s, влучає в стрижень на 1,72 m нижче за шарнір і застрягає в ньому. Знайдіть кутову швидкість ω стрижня одразу після удару.

M = 5,5 kgL = 1,8 mm = 5 gv = 580 m/sd = 1,72 m
ω = rad/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 0,4233 kg·m²
  2. 2. IO = 0,9408 kg·m²
  3. 3. α = 6,689 rad/s²
  4. 4. t = 1,621 s
  5. 5. a = 2,943 m/s²
  6. 6. ω = 0,8376 rad/s

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