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 = 1,1 mGOd = 0,15 mm = 6 kg

Однородный тонкий стержень массой 6 kg и длиной 1,1 m вращается вокруг оси O, перпендикулярной стержню и находящейся на расстоянии 0,15 m от его центра G. Найдите его момент инерции IO относительно этой оси.

m = 6 kgL = 1,1 md = 0,15 m
IO = kg·m²
2.Лёгкая
Or = 0,05 mL = 0,4 m0,45 m3,5 kg1 kg

Маятник состоит из однородного тонкого стержня (3,5 kg, длина 0,4 m), закреплённого шарниром в верхнем конце O, и тонкого сплошного диска массой 1 kg и радиусом 0,05 m, прикреплённого к его нижнему концу. Диск качается в своей плоскости, а его центр находится на 0,45 m ниже O. Найдите момент инерции IO маятника относительно O.

mrod = 3,5 kgL = 0,4 mmdisc = 1 kgr = 0,05 md = 0,45 m
IO = kg·m²
3.Средняя
n = 300 rpmP = 118,5 kW

Вал передаёт 118,5 kW при 300 rpm. Найдите крутящий момент T в валу.

P = 118,5 kWn = 300 rpm
T = N·m
4.Средняя
0 → 800 rpmI = 6 kg·m²

Двигатель разгоняет маховик с моментом инерции 6 kg·m² из состояния покоя до 800 rpm за 15 s. Пренебрегая потерями, найдите среднюю мощность Pavg, которую он развивает, в kW.

I = 6 kg·m²n = 800 rpmt = 15 s
Pavg = kW
5.Сложная
0,6 m0,3 mn1​ = 25 rpm

Человек стоит на поворотном круге без трения и держит в каждой руке гантель массой 6 kg на расстоянии 0,6 m от оси. Человек вместе с кругом имеют момент инерции 2 kg·m² относительно оси. Они вращаются с частотой 25 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 × 6 kgr1 = 0,6 mr2 = 0,3 mn1 = 25 rpm
n2 = rpm
6.Сложная
560 m/s20 g1,08 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 20 g, летящая горизонтально со скоростью 560 m/s, попадает в стержень на 1,08 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 = 20 gv = 560 m/sd = 1,08 mg = 9,81 m/s²
φ = °

Ответы

  1. 1. IO = 0,74 kg·m²
  2. 2. IO = 0,3904 kg·m²
  3. 3. T = 3772 N·m
  4. 4. Pavg = 1,404 kW
  5. 5. n2 = 51,3 rpm
  6. 6. φ = 73,1 °

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