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 = 0,7 m0,8 m0,5 kg3,5 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (0,5 kg, длина 0,7 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и тонкого сплошного диска массой 3,5 kg и радиусом 0,1 m, прикреплённого к его нижнему концу. Диск качается в своей плоскости, а его центр находится на 0,8 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 0,5 kgL = 0,7 mmdisc = 3,5 kgr = 0,1 md = 0,8 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
k = 0,55 m0 → 600 rpm160 kg

Маховик массой 160 kg с радиусом инерции 0,55 m равномерно разгоняется из состояния покоя до 600 rpm. Приводной момент постоянен и равен 340 N·m, трением можно пренебречь. Сколько времени t это занимает?

m = 160 kgk = 0,55 mn1 = 0 rpmn2 = 600 rpmT = 340 N·m
t = s
3.Средняя
ω = ?L = 1,7 mm = 3 kg

Однородный тонкий стержень массой 3 kg и длиной 1,7 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 = 3 kgL = 1,7 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Средняя
L = 0,8 mm = 8 kgα

Однородный тонкий стержень массой 8 kg и длиной 0,8 m закреплён шарниром на одном конце и удерживается горизонтально. Его отпускают без начальной скорости. Примите g = 9,81 m/s². Найдите его угловое ускорение α сразу после освобождения.

m = 8 kgL = 0,8 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Сложная
520 m/s20 g0,45 mL = 1 m8,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 8,5 kg и длиной 1 m неподвижно висит на шарнире без трения в своём верхнем конце. Пуля массой 20 g, летящая горизонтально со скоростью 520 m/s, попадает в стержень на 0,45 m ниже шарнира и застревает в нём. Найдите угловую скорость ω стержня сразу после удара.

M = 8,5 kgL = 1 mm = 20 gv = 520 m/sd = 0,45 m
ω = rad/s
6.Сложная
θ = 15°vs = 4,5 m

полый шар 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 4,5 m вдоль склона.

θ = 15°s = 4,5 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Ответы

  1. 1. IO = 2,339 kg·m²
  2. 2. t = 8,944 s
  3. 3. ω = 4,161 rad/s
  4. 4. α = 18,39 rad/s²
  5. 5. ω = 1,649 rad/s
  6. 6. v = 3,703 m/s

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