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 = 0,7 m0,9 m1 kg4 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (1 kg, длина 0,7 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и тонкого сплошного диска массой 4 kg и радиусом 0,2 m, прикреплённого к его нижнему концу. Диск качается в своей плоскости, а его центр находится на 0,9 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 1 kgL = 0,7 mmdisc = 4 kgr = 0,2 md = 0,9 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
k = 0,4 mn = 1300 rpm90 kg

Маховик массой 90 kg имеет радиус инерции 0,4 m относительно своей оси. Он вращается с частотой 1300 rpm. Найдите его кинетическую энергию Ek в kJ.

M = 90 kgk = 0,4 mn = 1300 rpm
Ek = kJ
3.Средняя
v = ?L = 0,7 mm = 10 kg

Однородный тонкий стержень массой 10 kg и длиной 0,7 m закреплён шарниром на одном конце и отпущен без начальной скорости из горизонтального положения. Пренебрегите трением и примите g = 9,81 m/s². Найдите скорость v свободного конца при прохождении стержнем вертикального положения.

m = 10 kgL = 0,7 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Средняя
4,5 kgaαM = 2,5 kgR = 0,1 m

Груз массой 4,5 kg висит на лёгкой нити, намотанной на блок — однородный сплошной диск массой 2,5 kg и радиусом 0,1 m, вращающийся на гладкой горизонтальной оси. Груз отпускают без начальной скорости. Примите g = 9,81 m/s². Найдите силу натяжения T нити.

m = 4,5 kgM = 2,5 kgR = 0,1 mg = 9,81 m/s²
T = N
5.Сложная
диск: 30 kgкольцо: 8 kgn1​ = 650 rpm

Однородный сплошной диск (масса 30 kg, радиус 0,2 m) свободно вращается с частотой 650 rpm на вертикальном валу без трения. На него без начальной скорости опускается тонкое кольцо массой 8 kg того же радиуса, центрированное на валу, и оба тела быстро начинают вращаться вместе. Найдите их общую частоту вращения n2 в rpm.

Mdisc = 30 kgMring = 8 kgR = 0,2 mn1 = 650 rpm
n2 = rpm
6.Сложная
диск: 8 kgкольцо: 19 kgn1​ = 950 rpm

Однородный сплошной диск (масса 8 kg, радиус 0,15 m) свободно вращается с частотой 950 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 = 8 kgMring = 19 kgR = 0,15 mn1 = 950 rpm
ΔE = J

Ответы

  1. 1. IO = 3,483 kg·m²
  2. 2. Ek = 133,4 kJ
  3. 3. v = 4,539 m/s
  4. 4. T = 9,597 N
  5. 5. n2 = 423,9 rpm
  6. 6. ΔE = 367,9 J

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