Вращение твёрдого тела: лист заданий с ответами

Бесплатный лист заданий для печати по теме «Вращение твёрдого тела»: 6 задач от простых до экзаменационного уровня, с ответами. Распечатайте его или сохраните как PDF.

Для преподавателей: можно бесплатно печатать, копировать и использовать на занятиях. Каждый новый лист содержит новые значения и собственные ответы. Будем благодарны за ссылку на ExamProblems на странице вашего курса.

Имя: ____________________   Дата: ____________

1.Лёгкая
Or = 0,15 mL = 1,4 m1,55 m1,5 kg6 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (1,5 kg, длина 1,4 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и тонкого сплошного диска массой 6 kg и радиусом 0,15 m, прикреплённого к его нижнему концу. Диск качается в своей плоскости, а его центр находится на 1,55 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 1,5 kgL = 1,4 mmdisc = 6 kgr = 0,15 md = 1,55 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
R = 0,7 mn = 1300 rpm190 kg

Маховик — однородный сплошной диск массой 190 kg и радиусом 0,7 m. Он вращается с частотой 1300 rpm. Найдите его кинетическую энергию Ek в kJ.

M = 190 kgR = 0,7 mn = 1300 rpm
Ek = kJ
3.Средняя
n = 1800 rpmTb​ = 20 N·mI = 21 kg·m²

Маховик с моментом инерции 21 kg·m² вращается с частотой 1800 rpm. Тормоз создаёт постоянный момент трения 20 N·m. За какое время t он остановится?

I = 21 kg·m²n = 1800 rpmTb = 20 N·m
t = s
4.Средняя
ω = ?L = 0,6 mm = 2,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 2,5 kg и длиной 0,6 m закреплён шарниром на одном конце и отпущен без начальной скорости из горизонтального положения. Пренебрегите трением и примите g = 9,81 m/s². Найдите угловую скорость ω стержня при прохождении вертикального положения.

m = 2,5 kgL = 0,6 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Сложная
θ = 35°a

полый шар катится без проскальзывания по склону, наклонённому под углом 35° к горизонту. Примите g = 9,81 m/s². Найдите ускорение a его центра.

θ = 35°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²
6.Сложная
280 m/s10 g0,92 mL = 1,3 m7,5 kgφ

Однородный тонкий стержень массой 7,5 kg и длиной 1,3 m неподвижно висит на шарнире без трения в своём верхнем конце. Пуля массой 10 g, летящая горизонтально со скоростью 280 m/s, попадает в стержень на 0,92 m ниже шарнира и застревает в нём. Примите g = 9,81 m/s². Найдите наибольший угол φ отклонения стержня от вертикали.

M = 7,5 kgL = 1,3 mm = 10 gv = 280 m/sd = 0,92 mg = 9,81 m/s²
φ = °

Ответы

  1. 1. IO = 15,46 kg·m²
  2. 2. Ek = 431,4 kJ
  3. 3. t = 197,9 s
  4. 4. ω = 7,004 rad/s
  5. 5. a = 3,376 m/s²
  6. 6. φ = 10,38 °

Полные пошаговые решения: занимайтесь этой темой на examproblems.com.