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 = 0,9 mGOd = 0,4 mm = 10 kg

Однородный тонкий стержень массой 10 kg и длиной 0,9 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 0,4 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 10 kgL = 0,9 md = 0,4 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
Or = 0,1 mL = 1 m1,1 m2 kg9 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (2 kg, длина 1 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и тонкого сплошного диска массой 9 kg и радиусом 0,1 m, прикреплённого к его нижнему концу. Диск качается в своей плоскости, а его центр находится на 1,1 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 2 kgL = 1 mmdisc = 9 kgr = 0,1 md = 1,1 m
IO = kg·m²
3.Средняя
n = 1100 rpmP = 143 kW

Вал передаёт 143 kW при 1100 rpm. Найдите крутящий момент T в валу.

P = 143 kWn = 1100 rpm
T = N·m
4.Средняя
n = 1500 rpmTb​ = 185 N·mI = 4,5 kg·m²

Маховик с моментом инерции 4,5 kg·m² вращается с частотой 1500 rpm. Тормоз создаёт постоянный момент трения 185 N·m. За какое время t он остановится?

I = 4,5 kg·m²n = 1500 rpmTb = 185 N·m
t = s
5.Сложная
θ = 10°as = 5,5 m

тонкий обруч катится без проскальзывания по склону, наклонённому под углом 10° к горизонту. Примите g = 9,81 m/s². Оно начинает движение из состояния покоя. За какое время t оно прокатится 5,5 m вниз по склону?

θ = 10°I = m·r²g = 9,81 m/s²s = 5,5 m
t = s
6.Сложная
0,6 m0,25 mn1​ = 60 rpm

Человек стоит на поворотном круге без трения и держит в каждой руке гантель массой 3,5 kg на расстоянии 0,6 m от оси. Человек вместе с кругом имеют момент инерции 5 kg·m² относительно оси. Они вращаются с частотой 60 rpm, затем человек приближает гантели к оси до расстояния 0,25 m. Считайте гантели точечными массами. Найдите новую частоту вращения n2 в rpm.

I0 = 5 kg·m²m = 2 × 3,5 kgr1 = 0,6 mr2 = 0,25 mn1 = 60 rpm
n2 = rpm

Ответы

  1. 1. IO = 2,275 kg·m²
  2. 2. IO = 11,6 kg·m²
  3. 3. T = 1241 N·m
  4. 4. t = 3,821 s
  5. 5. t = 3,594 s
  6. 6. n2 = 82,98 rpm

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