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 = 1,3 mGOd = 0,25 mm = 6,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 6,5 kg и длиной 1,3 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 0,25 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 6,5 kgL = 1,3 md = 0,25 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
k = 0,25 m0 → 1000 rpm170 kg

Маховик массой 170 kg с радиусом инерции 0,25 m равномерно разгоняется из состояния покоя до 1000 rpm. Это занимает 16 s. Пренебрегая трением, найдите необходимый постоянный момент T.

m = 170 kgk = 0,25 mn1 = 0 rpmn2 = 1000 rpmt = 16 s
T = N·m
3.Средняя
L = 2,6 mm = 7 kgα

Однородный тонкий стержень массой 7 kg и длиной 2,6 m закреплён шарниром на одном конце и удерживается горизонтально. Его отпускают без начальной скорости. Примите g = 9,81 m/s². Найдите вертикальную силу R, с которой шарнир действует на стержень сразу после освобождения.

m = 7 kgL = 2,6 mg = 9,81 m/s²
R = N
4.Средняя
n = 800 rpmTb​ = 200 N·mI = 29,5 kg·m²

Маховик с моментом инерции 29,5 kg·m² вращается с частотой 800 rpm. Тормоз создаёт постоянный момент трения 200 N·m. За какое время t он остановится?

I = 29,5 kg·m²n = 800 rpmTb = 200 N·m
t = s
5.Сложная
θ = 25°vs = 5 m

сплошной цилиндр начинает движение из состояния покоя и катится без проскальзывания по склону, наклонённому под углом 25° к горизонту. Примите g = 9,81 m/s². Его радиус равен 0,1 m. Найдите его угловую скорость ω после того, как он прокатился 5 m вдоль склона.

θ = 25°s = 5 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,1 m
ω = rad/s
6.Сложная
220 m/s50 g1,26 mL = 1,9 m8,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 8,5 kg и длиной 1,9 m неподвижно висит на шарнире без трения в своём верхнем конце. Пуля массой 50 g, летящая горизонтально со скоростью 220 m/s, попадает в стержень на 1,26 m ниже шарнира и застревает в нём. Найдите угловую скорость ω стержня сразу после удара.

M = 8,5 kgL = 1,9 mm = 50 gv = 220 m/sd = 1,26 m
ω = rad/s

Ответы

  1. 1. IO = 1,322 kg·m²
  2. 2. T = 69,54 N·m
  3. 3. R = 17,17 N
  4. 4. t = 12,36 s
  5. 5. ω = 52,57 rad/s
  6. 6. ω = 1,345 rad/s

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