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 = 0,15 mL = 0,4 m0,55 m2 kg4,5 kg

Маятник складається з однорідного тонкого стрижня (2 kg, довжина 0,4 m), закріпленого шарнірно на верхньому кінці O, і суцільної кулі масою 4,5 kg та радіусом 0,15 m, закріпленої на його нижньому кінці. Центр кулі розташований на 0,55 m нижче за O. Знайдіть масовий момент інерції IO маятника відносно O.

mrod = 2 kgL = 0,4 mmsphere = 4,5 kgr = 0,15 md = 0,55 m
IO = kg·m²
2.Легка
L = 3 mGOd = 0,5 mm = 2 kg

Однорідний тонкий стрижень масою 2 kg і довжиною 3 m обертається навколо осі O, перпендикулярної до стрижня, на відстані 0,5 m від його центра G. Знайдіть його масовий момент інерції IO відносно цієї осі.

m = 2 kgL = 3 md = 0,5 m
IO = kg·m²
3.Середня
7 kgaαM = 13,5 kgR = 0,2 m

Вантаж 7 kg висить на легкому шнурі, намотаному на шків — однорідний суцільний диск масою 13,5 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 = 7 kgM = 13,5 kgR = 0,2 mg = 9,81 m/s²h = 1 m
v = m/s
4.Середня
L = 1,9 mm = 1,5 kgα

Однорідний тонкий стрижень масою 1,5 kg і довжиною 1,9 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 = 1,5 kgL = 1,9 mg = 9,81 m/s²
R = N
5.Складна
10 m/sω

суцільна куля масою 17,5 kg котиться без проковзування зі швидкістю 10 m/s. Який відсоток p його повної кінетичної енергії становить енергія обертання?

m = 17,5 kgv = 10 m/sI = (2/5)·m·r²
p = %
6.Складна
θ = 40°vs = 7 m

суцільний циліндр починає рух зі стану спокою й котиться без проковзування по схилу, нахиленому під кутом 40° до горизонту. Візьміть g = 9,81 m/s². Його радіус — 0,4 m. Знайдіть його кутову швидкість ω після того, як він прокотиться 7 m вздовж схилу.

θ = 40°s = 7 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,4 m
ω = rad/s

Ключ відповідей

  1. 1. IO = 1,508 kg·m²
  2. 2. IO = 2 kg·m²
  3. 3. v = 3,16 m/s
  4. 4. R = 3,679 N
  5. 5. p = 28,57 %
  6. 6. ω = 19,18 rad/s

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