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 = 0,1 mL = 1,3 m1,4 m3 kg5 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (3 kg, длина 1,3 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и тонкого сплошного диска массой 5 kg и радиусом 0,1 m, прикреплённого к его нижнему концу. Диск качается в своей плоскости, а его центр находится на 1,4 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 3 kgL = 1,3 mmdisc = 5 kgr = 0,1 md = 1,4 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
Or = 0,15 mL = 0,4 m0,55 m3,5 kg6 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (3,5 kg, длина 0,4 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и сплошного шара массой 6 kg и радиусом 0,15 m, прикреплённого к его нижнему концу. Центр шара находится на 0,55 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 3,5 kgL = 0,4 mmsphere = 6 kgr = 0,15 md = 0,55 m
IO = kg·m²
3.Средняя
15 kgaαM = 18,5 kgR = 0,45 m

Груз массой 15 kg висит на лёгкой нити, намотанной на блок — однородный сплошной диск массой 18,5 kg и радиусом 0,45 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 = 18,5 kgR = 0,45 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Средняя
n = 2100 rpmTb​ = 35 N·mI = 32,5 kg·m²

Маховик с моментом инерции 32,5 kg·m² вращается с частотой 2100 rpm. Тормоз создаёт постоянный момент трения 35 N·m. За какое время t он остановится?

I = 32,5 kg·m²n = 2100 rpmTb = 35 N·m
t = s
5.Сложная
θ = 10°a

тонкий обруч катится без проскальзывания по склону, наклонённому под углом 10° к горизонту. Примите g = 9,81 m/s². Найдите ускорение a его центра.

θ = 10°I = m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²
6.Сложная
200 m/s45 g0,68 mL = 1,2 m6 kgφ

Однородный тонкий стержень массой 6 kg и длиной 1,2 m неподвижно висит на шарнире без трения в своём верхнем конце. Пуля массой 45 g, летящая горизонтально со скоростью 200 m/s, попадает в стержень на 0,68 m ниже шарнира и застревает в нём. Примите g = 9,81 m/s². Найдите наибольший угол φ отклонения стержня от вертикали.

M = 6 kgL = 1,2 mm = 45 gv = 200 m/sd = 0,68 mg = 9,81 m/s²
φ = °

Ответы

  1. 1. IO = 11,52 kg·m²
  2. 2. IO = 2,056 kg·m²
  3. 3. α = 13,48 rad/s²
  4. 4. t = 204,2 s
  5. 5. a = 0,8517 m/s²
  6. 6. φ = 35,04 °

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