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 = 1,2 mGOd = 0,5 mm = 9 kg

Однородный тонкий стержень массой 9 kg и длиной 1,2 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 0,5 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 9 kgL = 1,2 md = 0,5 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
k = 0,45 mn = 1200 rpm40 kg

Маховик массой 40 kg имеет радиус инерции 0,45 m относительно своей оси. Он вращается с частотой 1200 rpm. Найдите его кинетическую энергию Ek в kJ.

M = 40 kgk = 0,45 mn = 1200 rpm
Ek = kJ
3.Средняя
0 → 900 rpmI = 26,5 kg·m²

Двигатель разгоняет маховик с моментом инерции 26,5 kg·m² из состояния покоя до 900 rpm за 24 s. Пренебрегая потерями, найдите среднюю мощность Pavg, которую он развивает, в kW.

I = 26,5 kg·m²n = 900 rpmt = 24 s
Pavg = kW
4.Средняя
4 kgaαM = 6 kgR = 0,25 m

Груз массой 4 kg висит на лёгкой нити, намотанной на блок — однородный сплошной диск массой 6 kg и радиусом 0,25 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 2 m.

m = 4 kgM = 6 kgR = 0,25 mg = 9,81 m/s²h = 2 m
v = m/s
5.Сложная
260 m/s20 g0,68 mL = 0,7 m8 kg

Однородный тонкий стержень массой 8 kg и длиной 0,7 m неподвижно висит на шарнире без трения в своём верхнем конце. Пуля массой 20 g, летящая горизонтально со скоростью 260 m/s, попадает в стержень на 0,68 m ниже шарнира и застревает в нём. Найдите угловую скорость ω стержня сразу после удара.

M = 8 kgL = 0,7 mm = 20 gv = 260 m/sd = 0,68 m
ω = rad/s
6.Сложная
диск: 35 kgкольцо: 13 kgn1​ = 750 rpm

Однородный сплошной диск (масса 35 kg, радиус 0,25 m) свободно вращается с частотой 750 rpm на вертикальном валу без трения. На него без начальной скорости опускается тонкое кольцо массой 13 kg того же радиуса, центрированное на валу, и оба тела быстро начинают вращаться вместе. Сколько кинетической энергии ΔE теряется в этом процессе?

Mdisc = 35 kgMring = 13 kgR = 0,25 mn1 = 750 rpm
ΔE = J

Ответы

  1. 1. IO = 3,33 kg·m²
  2. 2. Ek = 63,96 kJ
  3. 3. Pavg = 4,904 kW
  4. 4. v = 4,735 m/s
  5. 5. ω = 2,687 rad/s
  6. 6. ΔE = 1438 J

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