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 = 1,5 mGOd = 0,45 mm = 7,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 7,5 kg и длиной 1,5 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 0,45 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 7,5 kgL = 1,5 md = 0,45 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
L = 1,3 mGOd = 0,3 mm = 2 kg

Однородный тонкий стержень массой 2 kg и длиной 1,3 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 = 2 kgL = 1,3 md = 0,3 m
IO = kg·m²
3.Средняя
5 kgaαM = 11,5 kgR = 0,3 m

Груз массой 5 kg висит на лёгкой нити, намотанной на блок — однородный сплошной диск массой 11,5 kg и радиусом 0,3 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 3,5 m.

m = 5 kgM = 11,5 kgR = 0,3 mg = 9,81 m/s²h = 3,5 m
v = m/s
4.Средняя
0 → 1900 rpmI = 27 kg·m²

Двигатель разгоняет маховик с моментом инерции 27 kg·m² из состояния покоя до 1900 rpm за 44 s. Пренебрегая потерями, найдите среднюю мощность Pavg, которую он развивает, в kW.

I = 27 kg·m²n = 1900 rpmt = 44 s
Pavg = kW
5.Сложная
θ = 20°vs = 3,5 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 0,05 m. Найдите его угловую скорость ω после того, как он прокатился 3,5 m вдоль склона.

θ = 20°s = 3,5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,05 m
ω = rad/s
6.Сложная
560 m/s20 g0,63 mL = 1,2 m1 kg

Однородный тонкий стержень массой 1 kg и длиной 1,2 m неподвижно висит на шарнире без трения в своём верхнем конце. Пуля массой 20 g, летящая горизонтально со скоростью 560 m/s, попадает в стержень на 0,63 m ниже шарнира и застревает в нём. Найдите угловую скорость ω стержня сразу после удара.

M = 1 kgL = 1,2 mm = 20 gv = 560 m/sd = 0,63 m
ω = rad/s

Ответы

  1. 1. IO = 2,925 kg·m²
  2. 2. IO = 0,4617 kg·m²
  3. 3. v = 5,652 m/s
  4. 4. Pavg = 12,15 kW
  5. 5. ω = 81,92 rad/s
  6. 6. ω = 14,46 rad/s

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