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
L = 2,3 mGOd = 0,85 mm = 1,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 1,5 kg и длиной 2,3 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 0,85 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 1,5 kgL = 2,3 md = 0,85 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
L = 1,9 mGOd = 0,25 mm = 3,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 3,5 kg и длиной 1,9 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 0,25 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 3,5 kgL = 1,9 md = 0,25 m
IO = kg·m²
3.Средняя
L = 2,9 mm = 6,5 kgα

Однородный тонкий стержень массой 6,5 kg и длиной 2,9 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 = 6,5 kgL = 2,9 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Средняя
15 kgaαM = 14 kgR = 0,1 m

Груз массой 15 kg висит на лёгкой нити, намотанной на блок — однородный сплошной диск массой 14 kg и радиусом 0,1 m, вращающийся на гладкой горизонтальной оси. Груз отпускают без начальной скорости. Примите g = 9,81 m/s². Найдите угловое ускорение α блока.

m = 15 kgM = 14 kgR = 0,1 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Сложная
0,65 m0,25 mn1​ = 45 rpm

Человек стоит на поворотном круге без трения и держит в каждой руке гантель массой 6 kg на расстоянии 0,65 m от оси. Человек вместе с кругом имеют момент инерции 4 kg·m² относительно оси. Они вращаются с частотой 45 rpm, затем человек приближает гантели к оси до расстояния 0,25 m. Считайте гантели точечными массами. Найдите новую частоту вращения n2 в rpm.

I0 = 4 kg·m²m = 2 × 6 kgr1 = 0,65 mr2 = 0,25 mn1 = 45 rpm
n2 = rpm
6.Сложная
0,7 m0,3 mn1​ = 60 rpm

Человек стоит на поворотном круге без трения и держит в каждой руке гантель массой 4 kg на расстоянии 0,7 m от оси. Человек вместе с кругом имеют момент инерции 2 kg·m² относительно оси. Они вращаются с частотой 60 rpm, затем человек приближает гантели к оси до расстояния 0,3 m. Считайте гантели точечными массами. Найдите новую частоту вращения n2 в rpm.

I0 = 2 kg·m²m = 2 × 4 kgr1 = 0,7 mr2 = 0,3 mn1 = 60 rpm
n2 = rpm

Ответы

  1. 1. IO = 1,745 kg·m²
  2. 2. IO = 1,272 kg·m²
  3. 3. α = 5,074 rad/s²
  4. 4. α = 66,89 rad/s²
  5. 5. n2 = 85,93 rpm
  6. 6. n2 = 130,6 rpm

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