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 mGOd = 0,35 mm = 8,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 8,5 kg и длиной 2 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 = 8,5 kgL = 2 md = 0,35 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
Or = 0,25 mL = 1,2 m1,45 m1 kg3,5 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (1 kg, длина 1,2 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и сплошного шара массой 3,5 kg и радиусом 0,25 m, прикреплённого к его нижнему концу. Центр шара находится на 1,45 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 1 kgL = 1,2 mmsphere = 3,5 kgr = 0,25 md = 1,45 m
IO = kg·m²
3.Средняя
L = 1 mm = 9,5 kgα

Однородный тонкий стержень массой 9,5 kg и длиной 1 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 = 9,5 kgL = 1 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Средняя
0 → 2400 rpmI = 30 kg·m²

Двигатель разгоняет маховик с моментом инерции 30 kg·m² из состояния покоя до 2400 rpm за 48 s. Пренебрегая потерями, найдите среднюю мощность Pavg, которую он развивает, в kW.

I = 30 kg·m²n = 2400 rpmt = 48 s
Pavg = kW
5.Сложная
560 m/s40 g0,25 mL = 0,5 m4 kg

Однородный тонкий стержень массой 4 kg и длиной 0,5 m неподвижно висит на шарнире без трения в своём верхнем конце. Пуля массой 40 g, летящая горизонтально со скоростью 560 m/s, попадает в стержень на 0,25 m ниже шарнира и застревает в нём. Найдите угловую скорость ω стержня сразу после удара.

M = 4 kgL = 0,5 mm = 40 gv = 560 m/sd = 0,25 m
ω = rad/s
6.Сложная
360 m/s45 g0,3 mL = 0,5 m3 kg

Однородный тонкий стержень массой 3 kg и длиной 0,5 m неподвижно висит на шарнире без трения в своём верхнем конце. Пуля массой 45 g, летящая горизонтально со скоростью 360 m/s, попадает в стержень на 0,3 m ниже шарнира и застревает в нём. Найдите угловую скорость ω стержня сразу после удара.

M = 3 kgL = 0,5 mm = 45 gv = 360 m/sd = 0,3 m
ω = rad/s

Ответы

  1. 1. IO = 3,875 kg·m²
  2. 2. IO = 7,926 kg·m²
  3. 3. α = 14,71 rad/s²
  4. 4. Pavg = 19,74 kW
  5. 5. ω = 16,67 rad/s
  6. 6. ω = 19,13 rad/s

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