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 = 0,1 mL = 1,4 m1,5 m5 kg7,5 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (5 kg, длина 1,4 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и тонкого сплошного диска массой 7,5 kg и радиусом 0,1 m, прикреплённого к его нижнему концу. Диск качается в своей плоскости, а его центр находится на 1,5 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 5 kgL = 1,4 mmdisc = 7,5 kgr = 0,1 md = 1,5 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
k = 0,6 m0 → 700 rpm30 kg

Маховик массой 30 kg с радиусом инерции 0,6 m равномерно разгоняется из состояния покоя до 700 rpm. Это занимает 7 s. Пренебрегая трением, найдите необходимый постоянный момент T.

m = 30 kgk = 0,6 mn1 = 0 rpmn2 = 700 rpmt = 7 s
T = N·m
3.Средняя
ω = ?L = 1,3 mm = 10 kg

Однородный тонкий стержень массой 10 kg и длиной 1,3 m закреплён шарниром на одном конце и отпущен без начальной скорости из горизонтального положения. Пренебрегите трением и примите g = 9,81 m/s². Найдите угловую скорость ω стержня при прохождении вертикального положения.

m = 10 kgL = 1,3 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Средняя
15 kgaαM = 9,5 kgR = 0,15 m

Груз массой 15 kg висит на лёгкой нити, намотанной на блок — однородный сплошной диск массой 9,5 kg и радиусом 0,15 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 4 m.

m = 15 kgM = 9,5 kgR = 0,15 mg = 9,81 m/s²h = 4 m
v = m/s
5.Сложная
1 m/sω

тонкий обруч массой 19,5 kg катится без проскальзывания со скоростью 1 m/s. Найдите его полную кинетическую энергию Ek.

m = 19,5 kgv = 1 m/sI = m·r²
Ek = J
6.Сложная
520 m/s40 g0,83 mL = 1,2 m9,5 kgφ

Однородный тонкий стержень массой 9,5 kg и длиной 1,2 m неподвижно висит на шарнире без трения в своём верхнем конце. Пуля массой 40 g, летящая горизонтально со скоростью 520 m/s, попадает в стержень на 0,83 m ниже шарнира и застревает в нём. Примите g = 9,81 m/s². Найдите наибольший угол φ отклонения стержня от вертикали.

M = 9,5 kgL = 1,2 mm = 40 gv = 520 m/sd = 0,83 mg = 9,81 m/s²
φ = °

Ответы

  1. 1. IO = 20,18 kg·m²
  2. 2. T = 113,1 N·m
  3. 3. ω = 4,758 rad/s
  4. 4. v = 7,72 m/s
  5. 5. Ek = 19,5 J
  6. 6. φ = 65,01 °

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