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
k = 0,45 m1000 → 1400 rpm180 kg

Маховик массой 180 kg с радиусом инерции 0,45 m равномерно разгоняется от 1000 rpm до 1400 rpm. Приводной момент постоянен и равен 53 N·m, трением можно пренебречь. Сколько времени t это занимает?

m = 180 kgk = 0,45 mn1 = 1000 rpmn2 = 1400 rpmT = 53 N·m
t = s
2.Лёгкая
L = 0,9 mGOd = 0,3 mm = 1,5 kg

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

m = 1,5 kgL = 0,9 md = 0,3 m
IO = kg·m²
3.Средняя
n = 2600 rpmTb​ = 95 N·mI = 28 kg·m²

Маховик с моментом инерции 28 kg·m² вращается с частотой 2600 rpm. Тормоз создаёт постоянный момент трения 95 N·m. За какое время t он остановится?

I = 28 kg·m²n = 2600 rpmTb = 95 N·m
t = s
4.Средняя
ω = ?0,5 kgL = 2,4 mm = 2,5 kg

Однородный тонкий стержень массой 2,5 kg и длиной 2,4 m закреплён шарниром на одном конце и отпущен без начальной скорости из горизонтального положения. К его свободному концу прикреплён маленький шарик массой 0,5 kg. Пренебрегите трением и примите g = 9,81 m/s². Найдите угловую скорость ω стержня при прохождении вертикального положения.

m = 2,5 kgL = 2,4 mmball = 0,5 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Сложная
θ = 20°a

сплошной цилиндр катится без проскальзывания по склону, наклонённому под углом 20° к горизонту. Примите g = 9,81 m/s². Найдите ускорение a его центра.

θ = 20°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²
6.Сложная
0,7 m0,15 mn1​ = 55 rpm

Человек стоит на поворотном круге без трения и держит в каждой руке гантель массой 6 kg на расстоянии 0,7 m от оси. Человек вместе с кругом имеют момент инерции 4,5 kg·m² относительно оси. Они вращаются с частотой 55 rpm, затем человек приближает гантели к оси до расстояния 0,15 m. Считайте гантели точечными массами. Найдите новую частоту вращения n2 в rpm.

I0 = 4,5 kg·m²m = 2 × 6 kgr1 = 0,7 mr2 = 0,15 mn1 = 55 rpm
n2 = rpm

Ответы

  1. 1. t = 28,81 s
  2. 2. IO = 0,2362 kg·m²
  3. 3. t = 80,25 s
  4. 4. ω = 3,276 rad/s
  5. 5. a = 2,237 m/s²
  6. 6. n2 = 119,7 rpm

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