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 = 0,25 mL = 0,5 m0,75 m0,5 kg9,5 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (0,5 kg, длина 0,5 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и тонкого сплошного диска массой 9,5 kg и радиусом 0,25 m, прикреплённого к его нижнему концу. Диск качается в своей плоскости, а его центр находится на 0,75 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 0,5 kgL = 0,5 mmdisc = 9,5 kgr = 0,25 md = 0,75 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
L = 2,5 mGOd = 0,3 mm = 11,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 11,5 kg и длиной 2,5 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 0,3 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 11,5 kgL = 2,5 md = 0,3 m
IO = kg·m²
3.Средняя
n = 2500 rpmTb​ = 55 N·mI = 20,5 kg·m²

Маховик с моментом инерции 20,5 kg·m² вращается с частотой 2500 rpm. Тормоз создаёт постоянный момент трения 55 N·m. За какое время t он остановится?

I = 20,5 kg·m²n = 2500 rpmTb = 55 N·m
t = s
4.Средняя
ω = ?L = 1,2 mm = 7 kg

Однородный тонкий стержень массой 7 kg и длиной 1,2 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 = 7 kgL = 1,2 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Сложная
диск: 27 kgкольцо: 19 kgn1​ = 450 rpm

Однородный сплошной диск (масса 27 kg, радиус 0,1 m) свободно вращается с частотой 450 rpm на вертикальном валу без трения. На него без начальной скорости опускается тонкое кольцо массой 19 kg того же радиуса, центрированное на валу, и оба тела быстро начинают вращаться вместе. Найдите их общую частоту вращения n2 в rpm.

Mdisc = 27 kgMring = 19 kgR = 0,1 mn1 = 450 rpm
n2 = rpm
6.Сложная
θ = 30°vs = 6 m

сплошной шар начинает движение из состояния покоя и катится без проскальзывания по склону, наклонённому под углом 30° к горизонту. Примите g = 9,81 m/s². Найдите его скорость v после того, как он прокатился 6 m вдоль склона.

θ = 30°s = 6 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Ответы

  1. 1. IO = 5,682 kg·m²
  2. 2. IO = 7,025 kg·m²
  3. 3. t = 97,58 s
  4. 4. ω = 4,952 rad/s
  5. 5. n2 = 186,9 rpm
  6. 6. v = 6,484 m/s

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