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
L = 2,2 mGOd = 0,9 mm = 3 kg

Однородный тонкий стержень массой 3 kg и длиной 2,2 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 0,9 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 3 kgL = 2,2 md = 0,9 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
k = 0,35 m400 → 1900 rpm90 kg

Маховик массой 90 kg с радиусом инерции 0,35 m равномерно разгоняется от 400 rpm до 1900 rpm. Это занимает 9 s. Пренебрегая трением, найдите необходимый постоянный момент T.

m = 90 kgk = 0,35 mn1 = 400 rpmn2 = 1900 rpmt = 9 s
T = N·m
3.Средняя
0 → 2100 rpmI = 9,5 kg·m²

Двигатель разгоняет маховик с моментом инерции 9,5 kg·m² из состояния покоя до 2100 rpm за 22 s. Пренебрегая потерями, найдите среднюю мощность Pavg, которую он развивает, в kW.

I = 9,5 kg·m²n = 2100 rpmt = 22 s
Pavg = kW
4.Средняя
10,5 kgaαM = 13,5 kgR = 0,3 m

Груз массой 10,5 kg висит на лёгкой нити, намотанной на блок — однородный сплошной диск массой 13,5 kg и радиусом 0,3 m, вращающийся на гладкой горизонтальной оси. Груз отпускают без начальной скорости. Примите g = 9,81 m/s². Найдите ускорение a груза.

m = 10,5 kgM = 13,5 kgR = 0,3 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
5.Сложная
0,65 m0,3 mn1​ = 50 rpm

Человек стоит на поворотном круге без трения и держит в каждой руке гантель массой 6 kg на расстоянии 0,65 m от оси. Человек вместе с кругом имеют момент инерции 4 kg·m² относительно оси. Они вращаются с частотой 50 rpm, затем человек приближает гантели к оси до расстояния 0,3 m. Считайте гантели точечными массами. Найдите новую частоту вращения n2 в rpm.

I0 = 4 kg·m²m = 2 × 6 kgr1 = 0,65 mr2 = 0,3 mn1 = 50 rpm
n2 = rpm
6.Сложная
θ = 15°vs = 8,5 m

сплошной цилиндр начинает движение из состояния покоя и катится без проскальзывания по склону, наклонённому под углом 15° к горизонту. Примите g = 9,81 m/s². Его радиус равен 0,1 m. Найдите его угловую скорость ω после того, как он прокатился 8,5 m вдоль склона.

θ = 15°s = 8,5 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,1 m
ω = rad/s

Ответы

  1. 1. IO = 3,64 kg·m²
  2. 2. T = 192,4 N·m
  3. 3. Pavg = 10,44 kW
  4. 4. a = 5,971 m/s²
  5. 5. n2 = 89,27 rpm
  6. 6. ω = 53,64 rad/s

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