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 = 0,25 mL = 0,8 m1,05 m2,5 kg4 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (2,5 kg, длина 0,8 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и сплошного шара массой 4 kg и радиусом 0,25 m, прикреплённого к его нижнему концу. Центр шара находится на 1,05 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 2,5 kgL = 0,8 mmsphere = 4 kgr = 0,25 md = 1,05 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
L = 1,9 mGOd = 0,3 mm = 10,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 10,5 kg и длиной 1,9 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 0,3 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 10,5 kgL = 1,9 md = 0,3 m
IO = kg·m²
3.Средняя
ω = ?4 kgL = 2,1 mm = 1 kg

Однородный тонкий стержень массой 1 kg и длиной 2,1 m закреплён шарниром на одном конце и отпущен без начальной скорости из горизонтального положения. К его свободному концу прикреплён маленький шарик массой 4 kg. Пренебрегите трением и примите g = 9,81 m/s². Найдите угловую скорость ω стержня при прохождении вертикального положения.

m = 1 kgL = 2,1 mmball = 4 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Средняя
6,5 kgaαM = 10,5 kgR = 0,35 m

Груз массой 6,5 kg висит на лёгкой нити, намотанной на блок — однородный сплошной диск массой 10,5 kg и радиусом 0,35 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 0,5 m.

m = 6,5 kgM = 10,5 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²h = 0,5 m
v = m/s
5.Сложная
520 m/s35 g1,17 mL = 1,3 m6,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 6,5 kg и длиной 1,3 m неподвижно висит на шарнире без трения в своём верхнем конце. Пуля массой 35 g, летящая горизонтально со скоростью 520 m/s, попадает в стержень на 1,17 m ниже шарнира и застревает в нём. Найдите угловую скорость ω стержня сразу после удара.

M = 6,5 kgL = 1,3 mm = 35 gv = 520 m/sd = 1,17 m
ω = rad/s
6.Сложная
θ = 15°vs = 6,5 m

сплошной цилиндр начинает движение из состояния покоя и катится без проскальзывания по склону, наклонённому под углом 15° к горизонту. Примите g = 9,81 m/s². Найдите его скорость v после того, как он прокатился 6,5 m вдоль склона.

θ = 15°s = 6,5 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Ответы

  1. 1. IO = 5,043 kg·m²
  2. 2. IO = 4,104 kg·m²
  3. 3. ω = 3,115 rad/s
  4. 4. v = 2,33 m/s
  5. 5. ω = 5,74 rad/s
  6. 6. v = 4,691 m/s

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