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
k = 0,45 m0 → 1000 rpm200 kg

Маховик массой 200 kg с радиусом инерции 0,45 m равномерно разгоняется из состояния покоя до 1000 rpm. Приводной момент постоянен и равен 160 N·m, трением можно пренебречь. Сколько времени t это занимает?

m = 200 kgk = 0,45 mn1 = 0 rpmn2 = 1000 rpmT = 160 N·m
t = s
2.Лёгкая
L = 0,8 mGOd = 0,35 mm = 5,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 5,5 kg и длиной 0,8 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 0,35 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 5,5 kgL = 0,8 md = 0,35 m
IO = kg·m²
3.Средняя
n = 400 rpmP = 105 kW

Вал передаёт 105 kW при 400 rpm. Найдите крутящий момент T в валу.

P = 105 kWn = 400 rpm
T = N·m
4.Средняя
ω = ?L = 0,5 mm = 7 kg

Однородный тонкий стержень массой 7 kg и длиной 0,5 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 = 7 kgL = 0,5 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Сложная
диск: 7 kgкольцо: 12 kgn1​ = 950 rpm

Однородный сплошной диск (масса 7 kg, радиус 0,4 m) свободно вращается с частотой 950 rpm на вертикальном валу без трения. На него без начальной скорости опускается тонкое кольцо массой 12 kg того же радиуса, центрированное на валу, и оба тела быстро начинают вращаться вместе. Найдите их общую частоту вращения n2 в rpm.

Mdisc = 7 kgMring = 12 kgR = 0,4 mn1 = 950 rpm
n2 = rpm
6.Сложная
диск: 17 kgкольцо: 19 kgn1​ = 200 rpm

Однородный сплошной диск (масса 17 kg, радиус 0,1 m) свободно вращается с частотой 200 rpm на вертикальном валу без трения. На него без начальной скорости опускается тонкое кольцо массой 19 kg того же радиуса, центрированное на валу, и оба тела быстро начинают вращаться вместе. Сколько кинетической энергии ΔE теряется в этом процессе?

Mdisc = 17 kgMring = 19 kgR = 0,1 mn1 = 200 rpm
ΔE = J

Ответы

  1. 1. t = 26,51 s
  2. 2. IO = 0,9671 kg·m²
  3. 3. T = 2507 N·m
  4. 4. ω = 7,672 rad/s
  5. 5. n2 = 214,5 rpm
  6. 6. ΔE = 12,88 J

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