Задачи для самостоятельного решения. 1. Два маленьких шарика массой m = 10 г каждый скреплены тонким невесомым стержнем длиной

1. Два маленьких шарика массой m = 10 г каждый скреплены тонким невесомым стержнем длиной L = 20 см. Определить момент инерции J системы относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через центр масс.

2. Тонкий однородный стержень длиной L = 50 см и массой m = 400 г. вращается с угловым ускорением ε = 3 рад/с², около оси, проходящей перпендикулярно стержню через его середину. Определить вращающий момент.

3. Через блок, имеющий форму диска, перекинут шнур. К концам шнура привязали грузики массой m₁ = 100 г и m₂ = 110 г. С каким ускорением а будут двигаться грузики, если масса m блока равна 400 г? Трение при вращении блока ничтожно мало.

4. Шар массой m =10 кг и радиусом R = 20 см вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Уравнение вращения шара имеет вид: j = А + Bt², где В = 4 рад/с². Найти закон изменения момента сил, действующих на шар. Определить момент сил М в момент времени t = 2 с.

5. Обруч и сплошной цилиндр, имеющие одинаковую массу m = 2кг, катятся без скольжения с одинаковой скоростью = 5 м/с. Найти кинетические энергии W₁ и W₂; этих тел.

6. Шар и сплошной цилиндр, изготовленные из одного и того же материала, одинаковой массы катятся без скольжения с одинаковой скоростью. Определить, во сколько раз кинетическая энергия шара меньше кинетической энергии сплошного цилиндра.

7. Полый тонкостенный цилиндр массой 0,5 кг, катящийся без скольжения, ударяется о стену и откатывается от нее. Скорость цилиндра до удара о стену 1,4 м/с, после удара 1 м/с. Определить выделившееся при ударе количество теплоты.

8. К ободу однородного сплошного диска массой 10 кг, насаженного на ось, приложена постоянная касательная сила 30 Н. Определить кинетическую энергию через 4 с после начала действия силы.

9. Якорь мотора вращается с частотой v = 1500 мин^-1. Определить вращающий момент М, если мотор развивает мощность N = 500 Вт.

10. Определить линейную скорость центра шара, скатившегося без скольжения с наклонной плоскости высотой h = 1 м.

11. Карандаш длиной l =15 см, поставленный вертикально, падает на стол. Какую угловую w и линейную скорость будет иметь в конце падения середина карандаша? Считать, что трение настолько велико, что нижний конец карандаша не проскальзывает.

12. Вращение от двигателя к ведущим колесам автомобиля передается через ряд устройств, одно из которых, называемое сцеплением, позволяет в случае надобности отключить двигатель от остальных устройств. Сцепление, в принципе, состоит из двух одинаковых фрикционных накладок, прижимаемых друг к другу сильными пружинами. В автомобиле "Жигули” фрикционные накладки имеют форму колец с внутренним диаметром d₁ = 142 мм и наружным диаметром d₂ =203 мм. Коэффициент трения прокладки по прокладке m = 0,35. Най­ти наименьшую силу F, с которой нужно прижимать накладки, чтобы передавать вращательный момент М = 100 Н×м.

13. Вентилятор вращается с частотой 600 об/мин. После выключения он начал вращаться равнозамедленно и, сделав 50 оборотов, остановился. Работа сил торможения равна 31,4 Дж. Определить: а) момент сил торможения; б) момент инерции вентилятора.

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

15. С наклонной плоскости, составляющей угол 300 с горизонтом, скатывается без скольжения шарик. Пренебрегая трением, определить время движения шарика по наклонной плоскости, если известно, что его центр масс при скатывании понизился на 30 см.

16. На однородный сплошной цилиндрический вал радиусом 50 см намотана легкая нить, к концу которой прикреплен груз массой 6,4 кг. Груз, разматывая нить, опускается с ускорением 2 м/с². Определить: а) момент инерции вала; б) массу вала.

Дата добавления: 2015-07-19