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 = 0,2 mL = 0,6 m0,8 m1,5 kg5,5 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (1,5 kg, длина 0,6 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и тонкого сплошного диска массой 5,5 kg и радиусом 0,2 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 = 1,5 kgL = 0,6 mmdisc = 5,5 kgr = 0,2 md = 0,8 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
Or = 0,15 mL = 1,1 m1,25 m2 kg2,5 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (2 kg, длина 1,1 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и тонкого сплошного диска массой 2,5 kg и радиусом 0,15 m, прикреплённого к его нижнему концу. Диск качается в своей плоскости, а его центр находится на 1,25 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 2 kgL = 1,1 mmdisc = 2,5 kgr = 0,15 md = 1,25 m
IO = kg·m²
3.Средняя
L = 0,7 mm = 15,5 kgα

Однородный тонкий стержень массой 15,5 kg и длиной 0,7 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 = 15,5 kgL = 0,7 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Средняя
15 kgaαM = 10 kgR = 0,2 m

Груз массой 15 kg висит на лёгкой нити, намотанной на блок — однородный сплошной диск массой 10 kg и радиусом 0,2 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 1 m.

m = 15 kgM = 10 kgR = 0,2 mg = 9,81 m/s²h = 1 m
v = m/s
5.Сложная
θ = 25°a

сплошной шар катится без проскальзывания по склону, наклонённому под углом 25° к горизонту. Примите g = 9,81 m/s². Найдите наименьший коэффициент трения покоя μs, при котором нет проскальзывания.

θ = 25°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =
6.Сложная
0,6 m0,3 mn1​ = 55 rpm

Человек стоит на поворотном круге без трения и держит в каждой руке гантель массой 3 kg на расстоянии 0,6 m от оси. Человек вместе с кругом имеют момент инерции 5 kg·m² относительно оси. Они вращаются с частотой 55 rpm, затем человек приближает гантели к оси до расстояния 0,3 m. Считайте гантели точечными массами. Найдите новую частоту вращения n2 в rpm.

I0 = 5 kg·m²m = 2 × 3 kgr1 = 0,6 mr2 = 0,3 mn1 = 55 rpm
n2 = rpm

Ответы

  1. 1. IO = 3,81 kg·m²
  2. 2. IO = 4,741 kg·m²
  3. 3. α = 21,02 rad/s²
  4. 4. v = 3,836 m/s
  5. 5. μs = 0,1332
  6. 6. n2 = 71,08 rpm

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