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 m1,2 m1 kg6 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (1 kg, длина 1 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и сплошного шара массой 6 kg и радиусом 0,2 m, прикреплённого к его нижнему концу. Центр шара находится на 1,2 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 1 kgL = 1 mmsphere = 6 kgr = 0,2 md = 1,2 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
L = 1,1 mGOd = 0,45 mm = 2 kg

Однородный тонкий стержень массой 2 kg и длиной 1,1 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 0,45 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 2 kgL = 1,1 md = 0,45 m
IO = kg·m²
3.Средняя
5 kgaαM = 2 kgR = 0,4 m

Груз массой 5 kg висит на лёгкой нити, намотанной на блок — однородный сплошной диск массой 2 kg и радиусом 0,4 m, вращающийся на гладкой горизонтальной оси. Груз отпускают без начальной скорости. Примите g = 9,81 m/s². Найдите скорость v груза после того, как он опустился на 1,5 m.

m = 5 kgM = 2 kgR = 0,4 mg = 9,81 m/s²h = 1,5 m
v = m/s
4.Средняя
n = 3000 rpmTb​ = 65 N·mI = 23,5 kg·m²

Маховик с моментом инерции 23,5 kg·m² вращается с частотой 3000 rpm. Тормоз создаёт постоянный момент трения 65 N·m. За какое время t он остановится?

I = 23,5 kg·m²n = 3000 rpmTb = 65 N·m
t = s
5.Сложная
8,5 m/sω

сплошной цилиндр массой 9 kg катится без проскальзывания со скоростью 8,5 m/s. Найдите его полную кинетическую энергию Ek.

m = 9 kgv = 8,5 m/sI = ½·m·r²
Ek = J
6.Сложная
0,65 m0,35 mn1​ = 35 rpm

Человек стоит на поворотном круге без трения и держит в каждой руке гантель массой 5 kg на расстоянии 0,65 m от оси. Человек вместе с кругом имеют момент инерции 3 kg·m² относительно оси. Они вращаются с частотой 35 rpm, затем человек приближает гантели к оси до расстояния 0,35 m. Считайте гантели точечными массами. Найдите новую частоту вращения n2 в rpm.

I0 = 3 kg·m²m = 2 × 5 kgr1 = 0,65 mr2 = 0,35 mn1 = 35 rpm
n2 = rpm

Ответы

  1. 1. IO = 9,069 kg·m²
  2. 2. IO = 0,6067 kg·m²
  3. 3. v = 4,952 m/s
  4. 4. t = 113,6 s
  5. 5. Ek = 487,7 J
  6. 6. n2 = 59,85 rpm

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