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 = 0,2 mL = 1,5 m1,7 m2 kg5,5 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (2 kg, длина 1,5 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и сплошного шара массой 5,5 kg и радиусом 0,2 m, прикреплённого к его нижнему концу. Центр шара находится на 1,7 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 2 kgL = 1,5 mmsphere = 5,5 kgr = 0,2 md = 1,7 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
R = 0,4 mn = 500 rpm220 kg

Маховик — однородный сплошной диск массой 220 kg и радиусом 0,4 m. Он вращается с частотой 500 rpm. Найдите его кинетическую энергию Ek в kJ.

M = 220 kgR = 0,4 mn = 500 rpm
Ek = kJ
3.Средняя
L = 0,6 mm = 7,5 kgα

Однородный тонкий стержень массой 7,5 kg и длиной 0,6 m закреплён шарниром на одном конце и удерживается горизонтально. Его отпускают без начальной скорости. Примите g = 9,81 m/s². Найдите ускорение atip свободного конца сразу после освобождения.

m = 7,5 kgL = 0,6 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
4.Средняя
ω = ?5 kgL = 1,5 mm = 10 kg

Однородный тонкий стержень массой 10 kg и длиной 1,5 m закреплён шарниром на одном конце и отпущен без начальной скорости из горизонтального положения. К его свободному концу прикреплён маленький шарик массой 5 kg. Пренебрегите трением и примите g = 9,81 m/s². Найдите угловую скорость ω стержня при прохождении вертикального положения.

m = 10 kgL = 1,5 mmball = 5 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Сложная
3 m/sω

сплошной цилиндр массой 13,5 kg катится без проскальзывания со скоростью 3 m/s. Найдите его кинетическую энергию вращения Erot.

m = 13,5 kgv = 3 m/sI = ½·m·r²
Erot = J
6.Сложная
θ = 15°vs = 2,5 m

сплошной шар 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 2,5 m вдоль склона.

θ = 15°s = 2,5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,1 m
ω = rad/s

Ответы

  1. 1. IO = 17,48 kg·m²
  2. 2. Ek = 24,13 kJ
  3. 3. atip = 14,71 m/s²
  4. 4. ω = 3,962 rad/s
  5. 5. Erot = 30,38 J
  6. 6. ω = 30,11 rad/s

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