АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Динамика вращательного движения

Читайте также:
  1. II. Программные установки в движениях декабристов и народников: общее и особенное.
  2. А.П. Цыганков. Современные политические режимы: структура, типология, динамика. (учебное пособие) Москва. Интерпракс, 1995.
  3. Анализ движения основного капитала на предприятии ООО «Содел»
  4. Анализ состава, движения и состояния имущества предприятия
  5. Аэродинамика зданий. Понятие аэродинамического коэффициента
  6. Боевая стойка. Передвижения и позиции
  7. Валютный курс: сущность и факторы его движения
  8. Виды движения (течения) жидкости
  9. Виды движения (течения) жидкости
  10. Виды движения жидкости. Элементы потока жидкости. Понятие расхода жидкости. Определение скорости осреднённой по живому сечению.
  11. Влияние ценовых факторов на сук-й По воспроизводится на графике с помощью движения ек-ки вдоль неподвижной кривой сук-го По.
  12. Второй закон Ньютона как уравнение движения.

 

Тестовые задания

 

m а 2 m
О а а    
3.1. Момент инерции системы точечных масс m и 2 m, расположенных на расстоянии, а друг от друга, относительно т. О, удаленной от обеих масс на расстояние а, равен …

 

 

1) m а 2 2) 2 m а 2 3) 3 m а 2 4) 4 m а 2 5) 1,5 m а 2

 

3.2. Четыре шарика расположены вдоль прямой а. Расстояния между соседними шариками одинаковы. Массы шариков слева направо: 1 г, 2 г, 3 г, 4 г. Если поменять местами шарики 1 и 3, то момент инерции этой системы относительно оси О, перпендикулярной прямой а и проходящей через середину системы …

а
 
 
 
 
О

1) уменьшится 2) увеличится 3) не изменится

3.3. Четыре маленьких шарика одинаковой массы, жестко закрепленные невесомыми стержнями, образуют квадрат. Отношение моментов инерции системы I 1 / I 2 относительно оси, совпадающей со стороной квадрата (I 1) и с его диагональю (I 2), равно …

1) 1/2 2) 1/4 3) 2 4) 4 5) 1

 

О 1
О 2
3.4. Три маленьких шарика расположены в вершинах правильного треугольника. Момент инерции этой системы относительно оси О 1, перпендикулярной плоскости треугольника и проходящей через его

центр, – . Момент инерции этой же системы относительно оси О 2, перпендикулярной плоскости треугольника и проходящей через один из шариков, – . Справедливо утверждение …

1) 2) 3)

 

3.5. Три маленьких шарика расположены в вершинах правильного треугольника. Момент инерции этой системы относительно оси О 1, проходящей через два шарика, – . Момент инерции этой системы относительно оси О 2. Справедливо утверждение …

О 2
О 1

1) 2) 3)

 

О'
О
а
О'
О
б
О'
О
в
3.6. На рисунках изображены тела, составленные из одинаковых однородных треугольных пластин. Фигуры с минимальным и максимальным моментами инерции относительно оси ОО'

1) в, а 2) а, б 3) а, в 4) б, в 5) в, б

 

3.7. У какого из цилиндрических тел одинаковой массы и радиуса, показанных на рисунках, наибольший и наименьший момент инерции относительно оси, проходящей через центр масс?

2 LnhtbEyPT0vEMBDF74LfIYzgzU1cau3WposIiuhBXQt7zTazbTB/SpPdVj+9oxe9PBje473fVOvZ WXbEMZrgJVwuBDD0bdDGdxKa9/uLAlhMymtlg0cJnxhhXZ+eVKrUYfJveNykjlGJj6WS0Kc0lJzH tken4iIM6Mnbh9GpROfYcT2qicqd5Ushcu6U8bTQqwHvemw/NgcnIVvubfH6kD9/PTbN9LTNzLV4 MVKen823N8ASzukvDD/4hA41Me3CwevIrAR6JP0qeXlW5MB2FLoSK+B1xf/T198AAAD//wMAUEsB Ai0AFAAGAAgAAAAhALaDOJL+AAAA4QEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250ZW50X1R5cGVz XS54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAOP0h/9YAAACUAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAvAQAAX3JlbHMv LnJlbHNQSwECLQAUAAYACAAAACEA+C7YSLoFAAB5JwAADgAAAAAAAAAAAAAAAAAuAgAAZHJzL2Uy b0RvYy54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAvfXgkt0AAAAFAQAADwAAAAAAAAAAAAAAAAAUCAAAZHJz L2Rvd25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA8wAAAB4JAAAAAA== ">

а б в г д

1) в, г 2) б, в 3) а, д 4) в, б 5) г, б

 

О'
О'
О'
О
О
О
 
 
 
3.8. Из жести вырезали три одинаковых детали в виде эллипса. Две детали разрезали пополам вдоль разных осей симметрии. Затем все части отодвинули друг от друга на одинаковое расстояние и расставили симметрично относительно оси ОО'. Для моментов инерции относительно ОО' справедливо соотношение …

 

1) 2) 3)

4) 5)

 

3.9. Карандаш массой m и длиной l, поставленный вертикально, начинает падать на стол, так что его нижний конец не проскальзывает. Момент инерции карандаша относительно оси вращения равен …

1) 2) 3) 4) 5)

 

3.10. Момент инерции тонкого однородного стержня длиной l и массой m относительно оси, перпендикулярной стержню и делящей его в соотношении 1:3, равен …

1) 2) 3) 4) 5)

 

О'
r О 2 r
3.11. Момент инерции однородного тонкого стержня массой m относительно оси ОО' равен …

 

 

1) 3 m r 2 2) m r 2 3) m r 2 4) m r 2 5) m r 2

 

3.12. Момент инерции велосипедного колеса массой и радиусом , распределенной по ободу, относительно точки его соприкосновения с дорогой равен …

1) 2) 0 3) 4) 5)

3.13. Алюминиевый и стальной цилиндры имеют одинаковую высоту и равные массы. Относительно моментов инерции этих цилиндров справедливо следующее суждение …

1) момент инерции алюминиевого цилиндра больше момента инерции стального цилиндра

2) моменты инерции цилиндров равны

3) понятие момента инерции неприменимо к цилиндрам

4) момент инерции стального цилиндра больше момента инерции алюминиевого цилиндра

R
R
3.14. Момент инерции сплошного цилиндра массой m и радиусом R относительно оси, удаленной от его поверхности на расстояние R, равен …

1) 2) 3) 4) 5)

3.15. Если ось вращения однородного цилиндра переместить из положения, совпадающего с осью симметрии, к положению образующей цилиндра, то момент инерции увеличится в … раз.

1) 1,5 2) 2 3) 2,5 4) 3 5) 4

3.16. На боковую поверхность сплошного металлического цилиндра массой m и радиусом R напылили тонкий слой серебра (толщина слоя много меньше радиуса шара, на напыление израсходовано 0,01 m серебра). Момент инерции цилиндра относительно оси, проходящей через центр масс, стал равным …

1) 1,01 2) 0,41 3) 0,505 4) 0,510 5) 1,050

 

3.17. Момент инерции шара массой m и радиусом R относительно оси, удаленной от поверхности шара на расстояние 2 R, равен …

1) 9,4 2) 0,4 3) 4 4) 4,4 5) 4,5

 

3.18. На одном конце стержня массой М и длиной l закреплен маленький шарик массой m. Момент инерции полученной системы относительно оси, проходящей через другой конец стержня, равен …

1) 2) 3)

4) 5)

 

3.19. Момент инерции системы состоящей из тонкого стержня массой m и длиной l и тонкого кольца такой же массы и радиусом R относительно оси, проходящей через середину стержня и перпендикулярной плоскости рисунка, равен …

1) 2) 3)

4) 5)

 

2 R
R
3.20. Из однородного шара массой m и радиусом 2 R вырезали шар радиусом R. Момент инерции полученного полого шара относительно оси, проходящей через центр масс, равен …

 

 

1) 3 m R 2 2) 0,2 mR 2 3) 0,4 mR 2 4) m R 2 5) 1,55 mR 2

 

R
r
3.21. Если из сплошного цилиндра массой M и радиусом R вырезать цилиндр массой m и радиусом r, как показано на рисунке, то момент инерции полого (не тонкостенного) цилиндра относительно оси, касательной к его поверхности, станет равным …

1) 2)

3) 4) 5)

 

3.22. Однородный диск вращается в горизонтальной плоскости по направлению движения часовой стрелки вокруг оси, проходящей через центр масс. Вектор момента импульса направлен …

1) вдоль радиуса диска в сторону от оси вращения

2) вдоль радиуса диска в сторону к оси вращения

3) совпадает с направлением вектора скорости точек обода диска

4) вверх по оси вращения

5) вниз по оси вращения

 

О
3.23. Материальная точка массой m начинает двигаться по окружности радиусом R с постоянным угловым ускорением ε. Вектор момента импульса материальной точки относительно т. О через время t после начала движения, направлен … и равен …

1) по касательной;

2) по радиусу к центру;

3) по радиусу от центра;

4) к нам;

5) от нас;

 

О 1   О 2   О 3
m
r
m  
3.24. Две частицы одинаковой массы, находящиеся все время на противоположных концах диаметра, движутся по окружности радиусом r с одинаковыми по модулю скоростями. Момент импульса этой системы относительно т. О 1 и т. О 3 соответственно равен …

А) Б) В) Г) 0 Д)

1) Д; Б 2) А; В 3) Г; Б 4) Б; Д 5) Б; Б

 

О 1   О 2   О 3
2 m m
r
m  
3.25. Две частицы массами m и2 m, находящиеся все время на противоположных концах диаметра, движутся по окружности радиусом r с одинаковыми по модулю скоростями. Момент импульса этой системы относительно т. О 2 равен …

 

1) 2) 3) 3 4) 0 5) –

 

3.26. Две материальные точки одинаковой массы движутся с одинаковой угловой скоростью по окружностям радиусами R 1 = 2 R 2 и R 2. Отношение моментов импульса точек L 1/ L 2 равно …

1) 2) 2 3) 4 4) 1/4 5) 1/2

 

3.27. Человек массой m = 60 кг стоит в центре горизонтальной платформы радиусом R = 1 м и массой m = 120 кг, вращающейся по инерции вокруг неподвижной вертикальной оси с частотой n 1 = 2 с1. Если человека принять за материальную точку, то момент импульса системы равен … кг·м2/с.

1) 240 2) 754 3) 1130 4) 1510 5) 360

3.28. Наиболее полной формулировкой закона сохранения момента импульса является …

1) в замкнутой системе момент импульса не изменяется со временем

2) полный момент импульса всех тел не изменяется по направлению

3) полный момент импульса всех тел не изменяется по модулю

4) момент импульса системы есть величина постоянная

5) в замкнутой системе момент импульса всех тел не убывает

 

3.29. Планета массой движется по эллиптической орбите, в одном из фокусов которой находится звезда массой . Если

радиус-вектор планеты, то справедливы утверждения …

А) для момента импульса планеты относительно центра звезды справедливо выражение

Б) для момента импульса планеты относительно центра звезды справедливо выражение , где – угол между векторами и .

В) момент импульса планеты относительно центра звезды при движении по орбите не изменяется

Г) момент импульса планеты относительно центра звезды при движении по орбите изменяется

Д) момент импульса планеты относительно центра звезды равен нулю.

1) А, В 2) А, Г 3) Б, В 4) Б, Г 5) Б, Д

 

3.30. Планета массой m движется по эллиптической орбите, в одном из фокусов которой находится звезда массой M. Если – радиус-вектор планеты, то справедливы утверждения …

А) момент силы тяготения, действующий на планету, относительно центра звезды, отличен от нуля

Б) момент импульса планеты относительно центра звезды при движении по орбите периодически изменяется

В) для планеты выполняется закон сохранения момента импульса

Г) соотношение, связывающее скорости планеты и в точках минимального и максимального её удаления от звезды с расстояниями r 1 и r 2, имеет вид

1) А, Б 2) В, Г 3) А, Б, В, Г 4) Б, В, Г 5) А, В, Г

 

3.31. Диск может свободно вращаться вокруг вертикальной неподвижной оси, проходящей через его центр. Масса диска – М, радиус – R. В диск попадает горизонтально летящая пуля массой m со скоростью υ и моментально застревает в нем. Траектория пули проходит на расстоянии l от оси диска. Момент импульса диска с пулей относительно этой оси после удара равен …

1) 2) 3) 4) 5)

3.32. Человек сидит в центре вращающейся по инерции вокруг вертикальной оси карусели и держит в руках горизонтально длинный шест за его середину. Если он повернет шест, установив его по оси вращения, то частота вращения в конечном состоянии …

1) уменьшится 2) увеличится 3) не изменится

 

3.33. Человек, вращающийся на скамье Жуковского, увеличивает момент инерции системы в 4 раза. Угловая скорость вращения скамьи …

1) уменьшается в 16 раз

2) увеличивается в 4 раза

3) уменьшается в 4 раза

4) не изменяется

5) увеличивается в 16 раз

 

3.34. Шарик, привязанный к концу нити, вращается, опираясь на горизонтальную плоскость. Нить укорачивается в 2 раза. Угловая скорость шарика …

1) уменьшается в 2 раза

2) увеличивается в 2 раза

3) уменьшается в 4 раза

4) увеличивается в 4 раза

5) не изменяется

3.35. Из приведенных ниже формул к основному закону динамики вращательного движения относятся …

А) Б) В) Г) Д)

1) А, В 2) В, Г 3) А, Б, В 4) Б, Г, Д 5) Б, Г

3.36. К точке, лежащей на внешней поверхности диска, приложены 4 силы. Если ось вращения проходит через центр О диска перпендикулярно плоскости рисунка, то плечо силы F 1 равно …

g ZT4brdVvOprXE7v/4bj7PubVvwAAAP//AwBQSwMEFAAGAAgAAAAhAOv9pRzbAAAABQEAAA8AAABk cnMvZG93bnJldi54bWxMj09LxDAQxe+C3yGM4M1N/6AstekiguKloquox2wz25RtJrXJ7sZv7+hF Lw8eb3jvN/UquVEccA6DJwX5IgOB1HkzUK/g9eXuYgkiRE1Gj55QwRcGWDWnJ7WujD/SMx7WsRdc QqHSCmyMUyVl6Cw6HRZ+QuJs62enI9u5l2bWRy53oyyy7Eo6PRAvWD3hrcVut947BbuyfEsf9+92 eHrctm38NPiQWqXOz9LNNYiIKf4dww8+o0PDTBu/JxPEqIAfib/KWXlZsN0oKJZ5DrKp5X/65hsA AP//AwBQSwECLQAUAAYACAAAACEAtoM4kv4AAADhAQAAEwAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAW0NvbnRl bnRfVHlwZXNdLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQA4/SH/1gAAAJQBAAALAAAAAAAAAAAAAAAAAC8B AABfcmVscy8ucmVsc1BLAQItABQABgAIAAAAIQDQjYfj/QUAANcpAAAOAAAAAAAAAAAAAAAAAC4C AABkcnMvZTJvRG9jLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQDr/aUc2wAAAAUBAAAPAAAAAAAAAAAAAAAA AFcIAABkcnMvZG93bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABADzAAAAXwkAAAAA ">

a
b
c
O

1) 0 2) a 3) b 4) c 5) a + b

3.37. На рисунке к диску, который может свободно вращаться вокруг оси, проходящей через т. О, прикладывают одинаковые по величине силы. Момент силы будет максимальным в положениях …

д
а
б
в
г
О
О
О
О
О

1) д 2) а 3) б 4) в 5) г

3.38. Физический маятник совершает колебания вокруг оси, проходящей через т. О и перпендикулярной плоскости рисунка. Для данного положения маятника момент силы тяжести относительно т. О направлен …

1) в плоскости рисунка вверх

2) перпендикулярно плоскости рисунка к нам

3) перпендикулярно плоскости рисунка от нас

4) в плоскости рисунка вниз

5) равен нулю

 

3.39. Суммарный момент сил, действующих на тело, равен нулю. При этом выполняются условия …

1) , 2) , 3) ,

4) , 5) ,

 

3.40. Тело вращается под действием постоянного момента сил. Движение тела соответствует условию …

1) 2) 3) 4) 5)

 

3.41. На тело действует постоянный вращающий момент сил. Какие из перечисленных ниже величин изменяются со временем по линейному закону …

1) момент инерции

2) угловое ускорение

3) кинетическая энергия

4) момент импульса тела

5) угловая скорость

О
О'
д
а
б
 
в
г
3.42. На рисунке показаны направления угловой скорости и углового ускорения вращающегося шара. Момент силы имеет направление …

1) а 2) б 3) в 4) г 5) д

3.43. Диск вращается в вертикальной плоскости по часовой стрелке, так что угловая скорость с течением времени уменьшается. Момент сил, действующих на диск, направлен …

1) от нас

2) по касательной к его поверхности

3) вверх

4) вниз

5) к нам

 

3.44. Однородное колесо вращается равномерно в горизонтальной плоскости по направлению движения часовой стрелки. Вектор момента силы, приложенный по касательной к ободу колеса, направлен …

1) по касательной к траектории движения колеса

2) вдоль радиуса в сторону оси вращения

3) равен нулю

4) вверх вдоль оси вращения

5) вниз вдоль оси вращения

 

3.45. К стержню приложены 3 одинаковые по модулю силы, как показано на рисунке. Ось вращения перпендикулярна плоскости рисунка и проходит через т. О. Вектор углового ускорения направлен …

1) влево

2) вдоль оси вращения О на нас

3) вдоль оси вращения О от нас

4) вправо

5) равен нулю

 

3.46. Момент силы, приложенный к вращающемуся телу, изменяется по закону M = t, где – некоторая положительная константа. Момент инерции тела остается постоянным в течение всего времени вращения. При этом угловое ускорение тела зависит от времени согласно графику …

t
ε
б
t
ε  
в
t
ε
г
t
ε
а
д
t
ε

1) д 2) а 3) б 4) в 5) г

 

3.47. Момент импульса тела относительно неподвижной оси изменяется по закону . Укажите график, правильно отражающий зависимость от времени величины момента сил, действующих на тело.

t
М
а
t
М
б
t
М
г
t
М
д
t
М
в

1) д 2) а 3) б 4) в 5) г

М
t
3.48. Если график зависимости величины момента сил, действующих на тело от времени представлен на рисунке, то момент импульса тела относительно неподвижной оси изменяется по закону () …

1) 2) 3) 4) 5)

 

3.49. Угловая скорость тела со временем изменяется по закону ω = АВt 3, где А = 3 рад/с, В = 1 рад/с4. Момент сил, действующих на тело, со временем …

1) сначала убывает, затем возрастает

2) не изменяется

3) возрастает

4) убывает

5) сначала возрастает, затем убывает

 

3.50. Колесо, момент инерции которого , вращается согласно уравнению , где А = 2 рад/с, В = 1 рад/с. Момент силы, действующий на колесо, определяется по формуле …

1) 2) 3)

4) 5)

 

3.51. Однородный диск радиусом R = 0,2 м и массой m = 5 кг вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Если зависимость угловой скорости от времени определяется выражением , где А = 4 рад/с, В = 8 рад/с2, то сила, приложенная к ободу диска, равна … Н.

1) 8 2) 1 3) 2 4) 4 5) 5

 

3.52. Частота вращения колеса при торможении уменьшилась за 4 с от 300 до 180 об/мин. Момент инерции колеса равен 20 кг·м2. Тормозящий момент, действующий на колесо, равен … Н·м.

1) 10 2) 40 3) 63 4) 74 5) 80

 

3.53. Кинетическая энергия вращающегося тела равна 10 Дж, момент импульса 5 кг·м2/с. Угловая скорость вращения составляет … рад/с.

1) 1 2) 50 3) 4 4) 2 5) 3

3.54. Шар и сплошной цилиндр с одинаковой массой и радиусами катятся без скольжения с одинаковой скоростью. Кинетическая энергия шара меньше кинетической энергии цилиндра в …

1) 1,48 2) 1,10 3) 1,07 4) 1,05 5) 1,25

 

3.55. Два тела одинаковой массы движутся с одинаковыми скоростями. Первое катится, второе скользит. При ударе о стенку тела останавливаются. Больше тепла выделится при ударе … тела

1 ) одинаково 2) первого 3) второго

 

3.56. Два тела двигались с одинаковыми скоростями и при ударе остановились. Первое тело катилось, второе скользило. Если при ударе выделилось одинаковое количество тепла, то больше масса … тела.

1)второго 2) первого 3) одинаковы

 

3.57. Цилиндр, момент инерции которого равен , начал вращаться из состояния покоя с постоянным угловым ускорением и за время t повернулся на угол . При этом совершена работа, равная …

1) 2) 3) 4) 5)

 

3.58. Тело, момент инерции которого 0,04 кг·м2, начинает вращаться с постоянным угловым ускорением 5 рад/с2. Работа, совершенная телом при повороте на 5 рад, равна … Дж.

1) 0,2 2) 1,0 3) 2,0 4) 5,0 5) 10,0

 

r 1
°
°
r 2
О
3.59. Два маленьких массивных шарика закреплены на невесомом длинном стержне, на расстоянии r 1 друг от друга. Стержень может вращаться без трения в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей посередине между шариками. Стержень раскрутили из состояния покоя до угловой скорости ω, при этом была совершена работа А 1. Шарики раздвинули симметрично на расстояние r 2 = 3 r 1 и раскрутили до той же угловой скорости. При этом была совершена работа …

1) 2) 3) 4) 5)

 

3.60. Вращающийся фигурист, складывая вдоль тела руки, изменяет частоту своего вращения. При этом выполняется закон сохранения … и совершается … работа.

1) импульса и момента импульса; отрицательная

2) импульса; положительная

3) импульса; отрицательная

4) момента импульса; положительная

5) момента импульса; отрицательная

 

3.61. Обруч массой и радиусом привели во вращение, сообщив ему энергию вращательного движения 1200 Дж, и отпустили на пол так, что его ось вращения оказалась параллельной плоскости пола. Если обруч начал двигаться без проскальзывания, имея кинетическую энергию поступательного движения 200 Дж, то сила трения совершила работу, равную … Дж.

1) 300 2) 600 3) 800 4) 1000 5) 1400

 

Задачи

 

О
R
3.62. Определите момент инерции правильного шестиугольника (R – сторона шестиугольника), в вершинах которого и в центре расположены материальные точки массой m относительно оси, перпендикулярной плоскости чертежа и проходящей через т. О.

 

3.63. Однородный металлический прут массой m и длиной l согнули в середине под прямым углом. Рассчитайте момент инерции полученного уголка относительно оси, перпендикулярной плоскости, в которой он лежит и проходящей через один из его концов.

3.64. Рассчитайте момент инерции рамки из однородной проволоки в форме равностороннего треугольника относительно оси, перпендикулярной его плоскости и проходящей через середину одной из сторон. Масса рамки равна m, длина стороны – l.

 

3.65. Человек стоит на скамье Жуковского и ловит рукой мяч массой m = 0,4 кг, летящий в горизонтальном направлении со скоростью υ = 20 м/с. Траектория мяча проходит на расстоянии r = 0,8 м от вертикальной оси вращения скамьи. С какой угловой скоростью ω начнет вращаться скамья Жуковского с человеком, поймавшим мяч, если суммарный момент инерции человека и скамьи равен 6 кг·м2.

3.66. На скамье Жуковского стоит человек и держит в руках стержень, расположенный вертикально по оси вращения. Скамейка с человеком вращается с угловой скоростью ω1 = 1 рад/с. С какой угловой скоростью ω2 будет вращаться скамейка с человеком, если повернуть стержень так, чтобы он занял горизонтальное положение? Суммарный момент инерции человека и скамейки I = 6 кг·м2. Длина стержня L = 2,4 м, его масса m = 8 кг. Считать, что центр тяжести стержня с человеком находится на оси платформы.

 

3.67. На краю горизонтальной платформы, имеющей форму диска радиусом 4 м, стоит человек массой 80 кг. Масса платформы равна 240 кг и она может вращаться без трения вокруг вертикальной оси, проходящей через ее центр. С какой угловой скоростью будет вращаться платформа, если человек будет идти по ее краю со скоростью 2 м/с относительно нее?

 

3.68. Платформа, имеющая форму диска, может вращаться вокруг вертикальной оси без трения. На какой угол повернется платформа, если человек пойдет вдоль края платформы и, обойдя ее, вернется на то же место платформы. Масса платформы - 240 кг, масса человека – 60 кг.

 

3.69. К ободу однородного сплошного диска радиусом R = 0,5 м приложена постоянная касательная сила F = 100 Н. При вращении диска на него действует постоянный момент сил трения М тр =2 Н·м. Определите массу диска, если известно, что его угловое ускорение постоянно и равно 16 рад/с2.

 

3.70. Однородный шар скатывается без скольжения с плоскости, наклоненной под углом 15º к горизонту. За какое время он пройдет путь 2 м, и какой будет его скорость в конце пути.

 

3.71. Вал в виде сплошного цилиндра массой насажен на горизонтальную ось. На цилиндр намотан шнур, к свободному концу которого подвешена гиря массой . С каким ускорением а будет опускаться гиря, если её предоставить самой себе?

3.72. На однородный сплошной цилиндрический вал радиусом R = 20 см, момент инерции которого = 0,15 кг·м2, намотана легкая нить, к концу которой прикреплен груз массой m = 0,5 кг. До начала вращения барабана высота h груза над полом составляла 2,3 м. Определите: 1) время опускания груза до пола; 2) силу натяжения нити; 3) кинетическую энергию груза в момент удара о пол.

 

3.73. Грузы массами 1 кг и 2 кг, привязаны к концам нити, перекинутой через блок в виде однородного диска массой 3 кг. Пренебрегая массой и растяжением нити, а также трением блока, найдите изменение высоты грузов за вторую секунду после начала их движения.

 

3.74. Блок массой m = 1 кг укреплен на конце стола. Гири 1 и 2 одинаковой массы m 1 = m 2 = 1 кг соединены нитью, перекинутой через блок. Гиря 2 находится на поверхности стола, а гиря 1 свешивается со стола. Коэффициент трения гири 2 о стол μ = 0,1. Найдите ускорение, с которым движутся гири, и силы натяжения Т 1 и Т 2 нитей. Блок считать однородным диском. Трением в блоке пренебречь.

3.75. Маховик начинает вращаться из состояния покоя с постоянным угловым ускорением ε = 0,4 рад/с2. Определите кинетическую энергию маховика через время t 2 = 25 с после начала движения, если через t 1 = 10 с после начала движения момент импульса L 1 маховика составлял 60 кг·м2/с. (

 

3.76. Маховик, момент инерции J которого равен 40 кг·м2, начал вращаться из состояния покоя под действием момента силы М = 20 Н·м. Вращение продолжалось в течение t = 10 с. Определите кинетическую энергию Е к, приобретенную маховичком.

 

3.77. Найдите скорости υ движения центров масс шара, диска и полого цилиндра, скатившихся без скольжения с наклонной плоскости высотой h = 0,5 м.

 

3.78. Пуля массой m = 10 г летит со скоростью 800 м/с, вращаясь около продольной оси с частотой ν = 3000 об/с. Принимая пулю за цилиндрик диаметра d = 8 мм, определите кинетическую энергию пули.

 

3.79. Карандаш, поставленный вертикально, падает на стол. Какую угловую и линейную скорости будет иметь в конце падения: 1) середина карандаша; 2) верхний конец? Длина карандаша 15 см. Какой импульс получит стол, если масса карандаша - 50 г?

 

3.80. Однородный стержень длиной l = 1 м подвешен на горизонтальной оси, проходящей через верхний конец стержня. Какую линейную скорость будет иметь нижний конец стержня в момент прохождения равновесного положения, если его отклонить на угол 60º и отпустить?

 

3.81. На прочной нити длиной l висит шар массой М и радиусом R. Пуля массы m, летящая к центру шара сверху под углом α к вертикали, застревает в нем. При какой скорости пули шар с ней сможет сделать полный оборот в вертикальной плоскости?

, где

 

3.82. Вентилятор вращается со скоростью, соответствующей 900 об/мин. После выключения вентилятор, вращаясь равнозамедленно, сделал до остановки 75 оборотов. Работа сил торможения равна 44,4 Дж. Найдите момент инерции вентилятора и момент силы торможения.

 

3.83. Шарик массой m = 50 г, привязанный к концу нити длиной l 1 = 1 м, вращается с частотой n 1 = 1 об/с, опираясь на горизонтальную плоскость. Нить укорачивается, приближая шарик к оси вращения до расстояния l 2 =0,5 м. С какой частотой n 2 будет при этом вращаться шарик? Какую работу А совершает внешняя сила, укорачивая нить? Трением шарика о плоскость пренебречь.

 

3.84. Какую работу надо совершить в течение t = 1 мин, чтобы увеличить частоту вращения маховика массой m = 0,5 кг, имеющего форму диска диаметром D = 1,5 м, от ν0 = 0 до ν = 50 об/с, если к ободу маховика приложена касательная сила трения F тр = 1 Н?

 

3.85. Медный шар радиусом R = 10 см вращается со скоростью, соответствующей частоте ν = 2 об/с, вокруг оси, проходящей через его центр. Какую работу надо совершить, чтобы увеличить угловую скорость вращения шара вдвое? Плотность меди ρ = 8600 кг/м3.

3.86. Полый тонкостенный цилиндр массой m = 0,5 кг, катящийся без скольжения, ударяется о стену и отталкивается от нее. Скорость цилиндра до удара о стену , после удара . Определите выделившееся при ударе количество теплоты Q.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.08 сек.)