Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
3.4. Однородный стержень длиной 1=1 м и массой т~ =0,5 кг вращается в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, проходящей через середину стержня. С каким угловым ускорением е вращается стержень, если на него действует Момент сил Af=98,l мН-м?
3.5. Однородный диск радиусом R— 0,2 м и массой т~ =5 кг вращается вокруг оси, проходящей через его центр перпендикулярно к его плоскости. Зависимость угловой скорости (о вращения диска от времени t дается уравнением oi=A+Bt, где 5=8 рад/с2. Найти касательную силу F, приложенную к ободу диска. Трением пренебречь.
3.6. Маховик, момент инерции которого /=63,6 кг-м2, вращается с угловой скоростью со=31,4 рад/с. Найти момент сил торможения М, под действием которого маховик останавливается через время #=20 с. Маховик считать однородным диском.
3.7. К ободу колеса радиусом1 0,6 м и массой т=50 кг приложена касательная сила F=98,l Н. Найти угловое ускорение е колеса. Через какое время t после начала действия силы колесо будет иметь частоту вращения п~
48
*=100 об/с? Колесо считать однородным диском. Трением пренебречь. _
3.8. Маховик радиусом R =0,2 м и массой т=10 кг соединен с мотором при помощи приводного ремня. Сила натяжения ремня, идущего без скольжения, Т—14,7 Н. Какую частоту вращения п будет иметь маховик через время t= 10 с после начала движения? Маховик считать однородным диском. Трением пренебречь.
3.9. Маховое колесо, момент инерции которого J = =245 кг-м2, вращается с частотой п—20 об/с. Через время f=l, мин после того, как на колесо перестал действовать момент сил М, оно остановилось. Найти момент сил трения уИтр и число оборотов N, которое сделало колесо до полной остановки после прекращения действия сил. Колесо считать однородным диском.
3.10. Две гири с массами rtii=2 кг и m^= 1 кг соединены нитью, перекинутой через блок массой m= 1 кг. Найти ускорение а, с которым движутся гири, и силы натяжения 7\ и Г, нитей, к которым подвешены гири. Блок считать однородным диском. Трением пренебречь.
3.11. На барабан массой т0=9 кг намотан шнур, к кон: цу которого привязан груз массой т=2 кг. Найти ускорение а груза. Барабан считать однородным цилиндром. Трением пренебречь.
'3.12. На барабан радиусом #=0,5 м намотан шнур, к концу которого привязан груз массой т=10 кг. Найти момент инерции J барабана, если известно, что груз опускается с ускорением а=2,04 м/с2.
3.13. На барабан радиусом R= 20 см, момент инерции которого /=0,1 кг-м2, намотан шнур, к концу которого привязан груз массой т=0,5 кг. До начала вращения барабана высота груза над полом h0=l м. Через какое время t груз опустится до пола? Найти кинетическую энергию WK груза в момент удара о пол и силу натяжения нити Т. Трением пренебречь.
3.14. Две гири с разными массами соединены нитью, перекинутой через блок, момент инерции которого J — =50 кг-м2 и радиус #=20 см. Момент сил трения вращающегося блока AfTp=98,1 Н-м. Найти разность сил натяжения нити Ti—Г| по обе стороны блока, если известно, что-блок вращается с угловым ускорением е=2,36 рад/с2. Блок считать однородным диском.
3.15. Блок массой т=1 кг укреплен на конце стола (см. рис. 1 и задачу 2.31)'. Гири 1 и 2 одинаковой массы тх=т2=1 кг соединены нитью, перекинутой через блок.
Коэффициент трения гири 2 о стол ?=0,1- Найти ускорение а, с которым движутся гири, и силы натяжения 7\ и Та нитей. Блок считать однородным диском. Трением в блоке пренебречь.
3.16. Диск массой т=2 кг катится без скольжения по горизонтальной плоскости со скоростью у=4 м/с. Найти кинетическую энергию WK диска.
3.17. Шар диаметром D= 6 см и массой ш~0,25 кг катится без скольжения по горизонтальной плоскости с частотой вращения п=4 об/с. Найти кинетическую энергию WK шара.
3.18. Обруч и диск одинаковой массы mi=m2 катятся
без скольжения с одной и той же скоростью у. Кинетическая энергия обруча кгс-м. Найти кинетическую
энергию Ws2 диска.
3.19. Шар массой m= 1 кг, катящийся без скольжения, ударяется о стенку и откатывается от нее. Скорость шара до удара о стенку у=10 см/с, после удара и=8 см/с. Найти количество теплоты Q, выделившееся при ударе шара о стенку.
3.20. Найти относительную ошибку 6, которая получается при вычислении кинетической энергии WK катящегося шара, если не учитывать вращения шара.
3.21. Диск диаметром D= 60 см и массой т=1 кг вращается вокруг оси, проходящей через центр перпендикулярно к его плоскости, с частотой п—20 об/с. Какую работу А надо совершить, чтобы остановить диск?
3.22. Кинетическая энергия вала, вращающегося с частотой п=5-об/с, И?к=60 Дж. Найти момент импульса L вала.
3.23. Найти кинетическую энергию велосипедиста, едущего со скоростью у=9 км/ч. Масса велосипедиста вместе с велосипедом т=78 кг, причем на колеса приходится масса т0=3 кг. Колеса велосипеда считать обручами.
3.24. Мальчик катит обруч по горизонтальной дороге со скоростью у=7,2 км/ч. На какое расстояние s может вкатиться обруч на горку за счет его кинетической энергии? Уклон горки равен 10 м на каждые 100 м пути.
