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 = 0,05 mL = 1,4 m1,45 m5 kg9 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (5 kg, длина 1,4 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и тонкого сплошного диска массой 9 kg и радиусом 0,05 m, прикреплённого к его нижнему концу. Диск качается в своей плоскости, а его центр находится на 1,45 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 5 kgL = 1,4 mmdisc = 9 kgr = 0,05 md = 1,45 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
L = 1,9 mGOd = 0,65 mm = 10,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 10,5 kg и длиной 1,9 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 0,65 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 10,5 kgL = 1,9 md = 0,65 m
IO = kg·m²
3.Средняя
ω = ?L = 0,9 mm = 1,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 1,5 kg и длиной 0,9 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 = 1,5 kgL = 0,9 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Средняя
9 kgaαM = 4,5 kgR = 0,5 m

Груз массой 9 kg висит на лёгкой нити, намотанной на блок — однородный сплошной диск массой 4,5 kg и радиусом 0,5 m, вращающийся на гладкой горизонтальной оси. Груз отпускают без начальной скорости. Примите g = 9,81 m/s². Найдите силу натяжения T нити.

m = 9 kgM = 4,5 kgR = 0,5 mg = 9,81 m/s²
T = N
5.Сложная
θ = 35°vs = 7,5 m

тонкий обруч начинает движение из состояния покоя и катится без проскальзывания по склону, наклонённому под углом 35° к горизонту. Примите g = 9,81 m/s². Его радиус равен 0,15 m. Найдите его угловую скорость ω после того, как он прокатился 7,5 m вдоль склона.

θ = 35°s = 7,5 mI = m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,15 m
ω = rad/s
6.Сложная
диск: 10 kgкольцо: 10 kgn1​ = 1100 rpm

Однородный сплошной диск (масса 10 kg, радиус 0,35 m) свободно вращается с частотой 1100 rpm на вертикальном валу без трения. На него без начальной скорости опускается тонкое кольцо массой 10 kg того же радиуса, центрированное на валу, и оба тела быстро начинают вращаться вместе. Найдите их общую частоту вращения n2 в rpm.

Mdisc = 10 kgMring = 10 kgR = 0,35 mn1 = 1100 rpm
n2 = rpm

Ответы

  1. 1. IO = 22,2 kg·m²
  2. 2. IO = 7,595 kg·m²
  3. 3. ω = 5,718 rad/s
  4. 4. T = 17,66 N
  5. 5. ω = 43,31 rad/s
  6. 6. n2 = 366,7 rpm

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