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 = 0,8 m0,9 m2,5 kg3,5 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (2,5 kg, длина 0,8 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и сплошного шара массой 3,5 kg и радиусом 0,1 m, прикреплённого к его нижнему концу. Центр шара находится на 0,9 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 2,5 kgL = 0,8 mmsphere = 3,5 kgr = 0,1 md = 0,9 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
L = 0,9 mGOd = 0,1 mm = 10,5 kg

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

m = 10,5 kgL = 0,9 md = 0,1 m
IO = kg·m²
3.Средняя
L = 2,1 mm = 5,5 kgα

Однородный тонкий стержень массой 5,5 kg и длиной 2,1 m закреплён шарниром на одном конце и удерживается горизонтально. Его отпускают без начальной скорости. Примите g = 9,81 m/s². Найдите его угловое ускорение α сразу после освобождения.

m = 5,5 kgL = 2,1 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Средняя
ω = ?4,5 kgL = 1,5 mm = 8,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 8,5 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 4,5 kg. Пренебрегите трением и примите g = 9,81 m/s². Найдите угловую скорость ω стержня при прохождении вертикального положения.

m = 8,5 kgL = 1,5 mmball = 4,5 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Сложная
0,9 m0,3 mn1​ = 60 rpm

Человек стоит на поворотном круге без трения и держит в каждой руке гантель массой 2 kg на расстоянии 0,9 m от оси. Человек вместе с кругом имеют момент инерции 5 kg·m² относительно оси. Они вращаются с частотой 60 rpm, затем человек приближает гантели к оси до расстояния 0,3 m. Считайте гантели точечными массами. Найдите новую частоту вращения n2 в rpm.

I0 = 5 kg·m²m = 2 × 2 kgr1 = 0,9 mr2 = 0,3 mn1 = 60 rpm
n2 = rpm
6.Сложная
8,5 m/sω

полый шар массой 5,5 kg катится без проскальзывания со скоростью 8,5 m/s. Найдите его кинетическую энергию вращения Erot.

m = 5,5 kgv = 8,5 m/sI = (2/3)·m·r²
Erot = J

Ответы

  1. 1. IO = 3,382 kg·m²
  2. 2. IO = 0,8138 kg·m²
  3. 3. α = 7,007 rad/s²
  4. 4. ω = 3,951 rad/s
  5. 5. n2 = 92,24 rpm
  6. 6. Erot = 132,5 J

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