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 = 0,15 mL = 0,4 m0,55 m2,5 kg7,5 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (2,5 kg, длина 0,4 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и сплошного шара массой 7,5 kg и радиусом 0,15 m, прикреплённого к его нижнему концу. Центр шара находится на 0,55 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 2,5 kgL = 0,4 mmsphere = 7,5 kgr = 0,15 md = 0,55 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
L = 2,5 mGOd = 1,25 mm = 3,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 3,5 kg и длиной 2,5 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 1,25 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 3,5 kgL = 2,5 md = 1,25 m
IO = kg·m²
3.Средняя
ω = ?2 kgL = 0,6 mm = 5,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 5,5 kg и длиной 0,6 m закреплён шарниром на одном конце и отпущен без начальной скорости из горизонтального положения. К его свободному концу прикреплён маленький шарик массой 2 kg. Пренебрегите трением и примите g = 9,81 m/s². Найдите угловую скорость ω стержня при прохождении вертикального положения.

m = 5,5 kgL = 0,6 mmball = 2 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Средняя
n = 1300 rpmP = 8,5 kW

Вал передаёт 8,5 kW при 1300 rpm. Найдите крутящий момент T в валу.

P = 8,5 kWn = 1300 rpm
T = N·m
5.Сложная
диск: 20 kgкольцо: 3 kgn1​ = 600 rpm

Однородный сплошной диск (масса 20 kg, радиус 0,3 m) свободно вращается с частотой 600 rpm на вертикальном валу без трения. На него без начальной скорости опускается тонкое кольцо массой 3 kg того же радиуса, центрированное на валу, и оба тела быстро начинают вращаться вместе. Найдите их общую частоту вращения n2 в rpm.

Mdisc = 20 kgMring = 3 kgR = 0,3 mn1 = 600 rpm
n2 = rpm
6.Сложная
θ = 10°vs = 1,5 m

сплошной шар начинает движение из состояния покоя и катится без проскальзывания по склону, наклонённому под углом 10° к горизонту. Примите g = 9,81 m/s². Его радиус равен 0,05 m. Найдите его угловую скорость ω после того, как он прокатился 1,5 m вдоль склона.

θ = 10°s = 1,5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,05 m
ω = rad/s

Ответы

  1. 1. IO = 2,47 kg·m²
  2. 2. IO = 7,292 kg·m²
  3. 3. ω = 6,365 rad/s
  4. 4. T = 62,44 N·m
  5. 5. n2 = 461,5 rpm
  6. 6. ω = 38,21 rad/s

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