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 = 0,6 mGOd = 0,15 mm = 3 kg

Однородный тонкий стержень массой 3 kg и длиной 0,6 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 0,15 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 3 kgL = 0,6 md = 0,15 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
Or = 0,2 mL = 0,8 m1 m3 kg1,5 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (3 kg, длина 0,8 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и тонкого сплошного диска массой 1,5 kg и радиусом 0,2 m, прикреплённого к его нижнему концу. Диск качается в своей плоскости, а его центр находится на 1 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 3 kgL = 0,8 mmdisc = 1,5 kgr = 0,2 md = 1 m
IO = kg·m²
3.Средняя
0 → 400 rpmI = 11 kg·m²

Двигатель разгоняет маховик с моментом инерции 11 kg·m² из состояния покоя до 400 rpm за 53 s. Пренебрегая потерями, найдите среднюю мощность Pavg, которую он развивает, в kW.

I = 11 kg·m²n = 400 rpmt = 53 s
Pavg = kW
4.Средняя
n = 1900 rpmTb​ = 140 N·mI = 27,5 kg·m²

Маховик с моментом инерции 27,5 kg·m² вращается с частотой 1900 rpm. Тормоз создаёт постоянный момент трения 140 N·m. За какое время t он остановится?

I = 27,5 kg·m²n = 1900 rpmTb = 140 N·m
t = s
5.Сложная
0,65 m0,2 mn1​ = 45 rpm

Человек стоит на поворотном круге без трения и держит в каждой руке гантель массой 5 kg на расстоянии 0,65 m от оси. Человек вместе с кругом имеют момент инерции 1,5 kg·m² относительно оси. Они вращаются с частотой 45 rpm, затем человек приближает гантели к оси до расстояния 0,2 m. Считайте гантели точечными массами. Найдите новую частоту вращения n2 в rpm.

I0 = 1,5 kg·m²m = 2 × 5 kgr1 = 0,65 mr2 = 0,2 mn1 = 45 rpm
n2 = rpm
6.Сложная
θ = 35°a

полый шар катится без проскальзывания по склону, наклонённому под углом 35° к горизонту. Примите g = 9,81 m/s². Найдите наименьший коэффициент трения покоя μs, при котором нет проскальзывания.

θ = 35°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =

Ответы

  1. 1. IO = 0,1575 kg·m²
  2. 2. IO = 2,17 kg·m²
  3. 3. Pavg = 0,1821 kW
  4. 4. t = 39,08 s
  5. 5. n2 = 135,6 rpm
  6. 6. μs = 0,2801

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