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 = 2,6 mGOd = 1,15 mm = 10,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 10,5 kg и длиной 2,6 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 1,15 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 10,5 kgL = 2,6 md = 1,15 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
Or = 0,25 mL = 1,2 m1,45 m1,5 kg6,5 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (1,5 kg, длина 1,2 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и тонкого сплошного диска массой 6,5 kg и радиусом 0,25 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 = 1,5 kgL = 1,2 mmdisc = 6,5 kgr = 0,25 md = 1,45 m
IO = kg·m²
3.Средняя
ω = ?L = 1,3 mm = 3,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 3,5 kg и длиной 1,3 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 = 3,5 kgL = 1,3 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Средняя
n = 1400 rpmTb​ = 60 N·mI = 18 kg·m²

Маховик с моментом инерции 18 kg·m² вращается с частотой 1400 rpm. Тормоз создаёт постоянный момент трения 60 N·m. За какое время t он остановится?

I = 18 kg·m²n = 1400 rpmTb = 60 N·m
t = s
5.Сложная
1,5 m/sω

сплошной шар массой 13 kg катится без проскальзывания со скоростью 1,5 m/s. Какой процент p полной кинетической энергии составляет энергия вращения?

m = 13 kgv = 1,5 m/sI = (2/5)·m·r²
p = %
6.Сложная
240 m/s30 g0,57 mL = 1,3 m5 kg

Однородный тонкий стержень массой 5 kg и длиной 1,3 m неподвижно висит на шарнире без трения в своём верхнем конце. Пуля массой 30 g, летящая горизонтально со скоростью 240 m/s, попадает в стержень на 0,57 m ниже шарнира и застревает в нём. Найдите угловую скорость ω стержня сразу после удара.

M = 5 kgL = 1,3 mm = 30 gv = 240 m/sd = 0,57 m
ω = rad/s

Ответы

  1. 1. IO = 19,8 kg·m²
  2. 2. IO = 14,59 kg·m²
  3. 3. ω = 4,758 rad/s
  4. 4. t = 43,98 s
  5. 5. p = 28,57 %
  6. 6. ω = 1,452 rad/s

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