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 = 0,9 m1 m1,5 kg5 kg

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

mrod = 1,5 kgL = 0,9 mmsphere = 5 kgr = 0,1 md = 1 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
k = 0,5 m0 → 1300 rpm50 kg

Маховик массой 50 kg с радиусом инерции 0,5 m равномерно разгоняется из состояния покоя до 1300 rpm. Это занимает 30 s. Пренебрегая трением, найдите необходимый постоянный момент T.

m = 50 kgk = 0,5 mn1 = 0 rpmn2 = 1300 rpmt = 30 s
T = N·m
3.Средняя
6,5 kgaαM = 18 kgR = 0,1 m

Груз массой 6,5 kg висит на лёгкой нити, намотанной на блок — однородный сплошной диск массой 18 kg и радиусом 0,1 m, вращающийся на гладкой горизонтальной оси. Груз отпускают без начальной скорости. Примите g = 9,81 m/s². Найдите ускорение a груза.

m = 6,5 kgM = 18 kgR = 0,1 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
4.Средняя
ω = ?L = 1 mm = 5,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 5,5 kg и длиной 1 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 = 5,5 kgL = 1 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Сложная
θ = 20°vs = 3 m

сплошной шар начинает движение из состояния покоя и катится без проскальзывания по склону, наклонённому под углом 20° к горизонту. Примите g = 9,81 m/s². Его радиус равен 0,25 m. Найдите его угловую скорость ω после того, как он прокатился 3 m вдоль склона.

θ = 20°s = 3 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,25 m
ω = rad/s
6.Сложная
160 m/s40 g0,91 mL = 1,9 m8 kg

Однородный тонкий стержень массой 8 kg и длиной 1,9 m неподвижно висит на шарнире без трения в своём верхнем конце. Пуля массой 40 g, летящая горизонтально со скоростью 160 m/s, попадает в стержень на 0,91 m ниже шарнира и застревает в нём. Найдите угловую скорость ω стержня сразу после удара.

M = 8 kgL = 1,9 mm = 40 gv = 160 m/sd = 0,91 m
ω = rad/s

Ответы

  1. 1. IO = 5,425 kg·m²
  2. 2. T = 56,72 N·m
  3. 3. a = 4,114 m/s²
  4. 4. ω = 5,425 rad/s
  5. 5. ω = 15,17 rad/s
  6. 6. ω = 0,6029 rad/s

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