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 = 0,1 mL = 1,4 m1,5 m4,5 kg4 kg

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

mrod = 4,5 kgL = 1,4 mmdisc = 4 kgr = 0,1 md = 1,5 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
L = 0,7 mGOd = 0,25 mm = 5 kg

Однородный тонкий стержень массой 5 kg и длиной 0,7 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 = 5 kgL = 0,7 md = 0,25 m
IO = kg·m²
3.Средняя
n = 2300 rpmT = 1660 N·m

Двигатель развивает крутящий момент 1660 N·m при 2300 rpm. Найдите его выходную мощность P в kW.

T = 1660 N·mn = 2300 rpm
P = kW
4.Средняя
n = 300 rpmTb​ = 135 N·mI = 29 kg·m²

Маховик с моментом инерции 29 kg·m² вращается с частотой 300 rpm. Тормоз создаёт постоянный момент трения 135 N·m. Сколько оборотов N сделает маховик до остановки?

I = 29 kg·m²n = 300 rpmTb = 135 N·m
N = rev
5.Сложная
340 m/s30 g0,53 mL = 1,2 m9 kgφ

Однородный тонкий стержень массой 9 kg и длиной 1,2 m неподвижно висит на шарнире без трения в своём верхнем конце. Пуля массой 30 g, летящая горизонтально со скоростью 340 m/s, попадает в стержень на 0,53 m ниже шарнира и застревает в нём. Примите g = 9,81 m/s². Найдите наибольший угол φ отклонения стержня от вертикали.

M = 9 kgL = 1,2 mm = 30 gv = 340 m/sd = 0,53 mg = 9,81 m/s²
φ = °
6.Сложная
θ = 35°vs = 8 m

сплошной цилиндр 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 0,3 m. Найдите его угловую скорость ω после того, как он прокатился 8 m вдоль склона.

θ = 35°s = 8 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,3 m
ω = rad/s

Ответы

  1. 1. IO = 11,96 kg·m²
  2. 2. IO = 0,5167 kg·m²
  3. 3. P = 399,8 kW
  4. 4. N = 16,87 rev
  5. 5. φ = 20,53 °
  6. 6. ω = 25,82 rad/s

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