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 = 0,2 mL = 0,5 m0,7 m2,5 kg1,5 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (2,5 kg, длина 0,5 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и сплошного шара массой 1,5 kg и радиусом 0,2 m, прикреплённого к его нижнему концу. Центр шара находится на 0,7 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 2,5 kgL = 0,5 mmsphere = 1,5 kgr = 0,2 md = 0,7 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
k = 0,25 mn = 2500 rpm290 kg

Маховик массой 290 kg имеет радиус инерции 0,25 m относительно своей оси. Он вращается с частотой 2500 rpm. Найдите его кинетическую энергию Ek в kJ.

M = 290 kgk = 0,25 mn = 2500 rpm
Ek = kJ
3.Средняя
n = 800 rpmTb​ = 160 N·mI = 10 kg·m²

Маховик с моментом инерции 10 kg·m² вращается с частотой 800 rpm. Тормоз создаёт постоянный момент трения 160 N·m. За какое время t он остановится?

I = 10 kg·m²n = 800 rpmTb = 160 N·m
t = s
4.Средняя
1,5 kgaαM = 1 kgR = 0,35 m

Груз массой 1,5 kg висит на лёгкой нити, намотанной на блок — однородный сплошной диск массой 1 kg и радиусом 0,35 m, вращающийся на гладкой горизонтальной оси. Груз отпускают без начальной скорости. Примите g = 9,81 m/s². Найдите силу натяжения T нити.

m = 1,5 kgM = 1 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²
T = N
5.Сложная
7 m/sω

сплошной цилиндр массой 16,5 kg катится без проскальзывания со скоростью 7 m/s. Найдите его полную кинетическую энергию Ek.

m = 16,5 kgv = 7 m/sI = ½·m·r²
Ek = J
6.Сложная
θ = 40°vs = 10 m

сплошной шар начинает движение из состояния покоя и катится без проскальзывания по склону, наклонённому под углом 40° к горизонту. Примите g = 9,81 m/s². Его радиус равен 0,15 m. Найдите его угловую скорость ω после того, как он прокатился 10 m вдоль склона.

θ = 40°s = 10 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,15 m
ω = rad/s

Ответы

  1. 1. IO = 0,9673 kg·m²
  2. 2. Ek = 621,1 kJ
  3. 3. t = 5,236 s
  4. 4. T = 3,679 N
  5. 5. Ek = 606,4 J
  6. 6. ω = 63,27 rad/s

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