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 = 1,1 m1,35 m4,5 kg10 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (4,5 kg, длина 1,1 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и тонкого сплошного диска массой 10 kg и радиусом 0,25 m, прикреплённого к его нижнему концу. Диск качается в своей плоскости, а его центр находится на 1,35 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 4,5 kgL = 1,1 mmdisc = 10 kgr = 0,25 md = 1,35 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
Or = 0,15 mL = 0,6 m0,75 m5 kg1 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (5 kg, длина 0,6 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и тонкого сплошного диска массой 1 kg и радиусом 0,15 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 = 5 kgL = 0,6 mmdisc = 1 kgr = 0,15 md = 0,75 m
IO = kg·m²
3.Средняя
0 → 900 rpmI = 36 kg·m²

Двигатель разгоняет маховик с моментом инерции 36 kg·m² из состояния покоя до 900 rpm за 40 s. Пренебрегая потерями, найдите среднюю мощность Pavg, которую он развивает, в kW.

I = 36 kg·m²n = 900 rpmt = 40 s
Pavg = kW
4.Средняя
L = 1,5 mm = 14 kgα

Однородный тонкий стержень массой 14 kg и длиной 1,5 m закреплён шарниром на одном конце и удерживается горизонтально. Его отпускают без начальной скорости. Примите g = 9,81 m/s². Найдите его угловое ускорение α сразу после освобождения.

m = 14 kgL = 1,5 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Сложная
320 m/s15 g1,3 mL = 1,5 m2 kg

Однородный тонкий стержень массой 2 kg и длиной 1,5 m неподвижно висит на шарнире без трения в своём верхнем конце. Пуля массой 15 g, летящая горизонтально со скоростью 320 m/s, попадает в стержень на 1,3 m ниже шарнира и застревает в нём. Найдите угловую скорость ω стержня сразу после удара.

M = 2 kgL = 1,5 mm = 15 gv = 320 m/sd = 1,3 m
ω = rad/s
6.Сложная
θ = 15°vs = 10 m

полый шар начинает движение из состояния покоя и катится без проскальзывания по склону, наклонённому под углом 15° к горизонту. Примите g = 9,81 m/s². Найдите его скорость v после того, как он прокатился 10 m вдоль склона.

θ = 15°s = 10 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Ответы

  1. 1. IO = 20,35 kg·m²
  2. 2. IO = 1,174 kg·m²
  3. 3. Pavg = 3,997 kW
  4. 4. α = 9,81 rad/s²
  5. 5. ω = 4,091 rad/s
  6. 6. v = 5,52 m/s

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