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
k = 0,45 m0 → 400 rpm30 kg

Маховик массой 30 kg с радиусом инерции 0,45 m равномерно разгоняется из состояния покоя до 400 rpm. Приводной момент постоянен и равен 130 N·m, трением можно пренебречь. Сколько времени t это занимает?

m = 30 kgk = 0,45 mn1 = 0 rpmn2 = 400 rpmT = 130 N·m
t = s
2.Лёгкая
k = 0,45 m1000 → 2000 rpm40 kg

Маховик массой 40 kg с радиусом инерции 0,45 m равномерно разгоняется от 1000 rpm до 2000 rpm. Это занимает 4 s. Пренебрегая трением, найдите необходимый постоянный момент T.

m = 40 kgk = 0,45 mn1 = 1000 rpmn2 = 2000 rpmt = 4 s
T = N·m
3.Средняя
n = 1000 rpmTb​ = 110 N·mI = 23 kg·m²

Маховик с моментом инерции 23 kg·m² вращается с частотой 1000 rpm. Тормоз создаёт постоянный момент трения 110 N·m. Сколько оборотов N сделает маховик до остановки?

I = 23 kg·m²n = 1000 rpmTb = 110 N·m
N = rev
4.Средняя
v = ?L = 0,5 mm = 6 kg

Однородный тонкий стержень массой 6 kg и длиной 0,5 m закреплён шарниром на одном конце и отпущен без начальной скорости из горизонтального положения. Пренебрегите трением и примите g = 9,81 m/s². Найдите скорость v свободного конца при прохождении стержнем вертикального положения.

m = 6 kgL = 0,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Сложная
160 m/s15 g0,45 mL = 0,5 m9,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 9,5 kg и длиной 0,5 m неподвижно висит на шарнире без трения в своём верхнем конце. Пуля массой 15 g, летящая горизонтально со скоростью 160 m/s, попадает в стержень на 0,45 m ниже шарнира и застревает в нём. Найдите угловую скорость ω стержня сразу после удара.

M = 9,5 kgL = 0,5 mm = 15 gv = 160 m/sd = 0,45 m
ω = rad/s
6.Сложная
220 m/s35 g0,86 mL = 0,9 m8,5 kgφ

Однородный тонкий стержень массой 8,5 kg и длиной 0,9 m неподвижно висит на шарнире без трения в своём верхнем конце. Пуля массой 35 g, летящая горизонтально со скоростью 220 m/s, попадает в стержень на 0,86 m ниже шарнира и застревает в нём. Примите g = 9,81 m/s². Найдите наибольший угол φ отклонения стержня от вертикали.

M = 8,5 kgL = 0,9 mm = 35 gv = 220 m/sd = 0,86 mg = 9,81 m/s²
φ = °

Ответы

  1. 1. t = 1,957 s
  2. 2. T = 212,1 N·m
  3. 3. N = 182,5 rev
  4. 4. v = 3,836 m/s
  5. 5. ω = 1,359 rad/s
  6. 6. φ = 41,39 °

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