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 = 1,6 mGOd = 0,7 mm = 4 kg

Однородный тонкий стержень массой 4 kg и длиной 1,6 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 0,7 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 4 kgL = 1,6 md = 0,7 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
Or = 0,1 mL = 1,4 m1,5 m4,5 kg2,5 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 2,5 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 = 2,5 kgr = 0,1 md = 1,5 m
IO = kg·m²
3.Средняя
ω = ?L = 2,3 mm = 6,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 6,5 kg и длиной 2,3 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 = 6,5 kgL = 2,3 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Средняя
4 kgaαM = 10,5 kgR = 0,5 m

Груз массой 4 kg висит на лёгкой нити, намотанной на блок — однородный сплошной диск массой 10,5 kg и радиусом 0,5 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 m.

m = 4 kgM = 10,5 kgR = 0,5 mg = 9,81 m/s²h = 1 m
v = m/s
5.Сложная
диск: 38 kgкольцо: 14 kgn1​ = 1200 rpm

Однородный сплошной диск (масса 38 kg, радиус 0,25 m) свободно вращается с частотой 1200 rpm на вертикальном валу без трения. На него без начальной скорости опускается тонкое кольцо массой 14 kg того же радиуса, центрированное на валу, и оба тела быстро начинают вращаться вместе. Найдите их общую частоту вращения n2 в rpm.

Mdisc = 38 kgMring = 14 kgR = 0,25 mn1 = 1200 rpm
n2 = rpm
6.Сложная
θ = 25°a

сплошной шар катится без проскальзывания по склону, наклонённому под углом 25° к горизонту. Примите g = 9,81 m/s². Найдите ускорение a его центра.

θ = 25°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²

Ответы

  1. 1. IO = 2,813 kg·m²
  2. 2. IO = 8,578 kg·m²
  3. 3. ω = 3,577 rad/s
  4. 4. v = 2,913 m/s
  5. 5. n2 = 690,9 rpm
  6. 6. a = 2,961 m/s²

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