Предмет:
Физика
Тема:
Динамика вращательного движения
Вопрос:

Рассматриваются три тела: диск, тонкостенный цилиндр (труба) и шар; причем массы m и радиусы R оснований диска и трубы и радиус шара одинаковы.

Для моментов инерции рассматриваемых тел относительно указанных осей верным является соотношение …

Ответы:
+ 
− 
− 
− 
Решение:
Момент инерции сплошного однородного кругового цилиндра (диска) массы m и радиуса R относительно его оси вычисляется по формуле ; момент инерции тонкостенного кругового цилиндра (трубы) массы m и радиуса R относительно его оси – по формуле ; момент инерции шара массы m и радиуса R относительно оси, проходящей через его центр, – по формуле . В данном случае для шара ось вращения не проходит через его центр. Используя теорему Штейнера, можно найти момент инерции шара относительно указанной оси: . Поэтому правильным для моментов инерции рассматриваемых тел относительно указанных осей является соотношение .
ответ тест i-exam
Похожие вопросы:

Оси Ох, Оу и Оz являются неподвижными осями координат; оси Ch, Cx и Cz – главными осями инерции твердого тела, оси Cx1, Cy1 и Cz1 – осями Кенига (см. рис.). Если  момент внешней силы  осевой момент инерции тела,  кинетический момент тела относительно оси l,  угловая скорость тела и j – угол поворота тела относительно некоторой оси l, то дифференциальными уравнениями движения свободного тела будут …

Пусть т. С – центр масс тела; m – масса тела; j, q и y − углы Эйлера.
Подвижные оси Ch, Cx и Cz являются главными осями инерции твердого тела, оси Сх, Су и Сz – неподвижными осями координат.
Примем:  момент внешней силы  осевой момент инерции тела,  кинетический момент тела,  угловая скорость тела относительно некоторой оси l.
При выбранных обозначениях динамическими уравнениями Эйлера будут …
Система состоит из тел 1, 2 и 3, связанных между собой посредством нерастяжимой нити, как указано на рисунке.  Груз 1 имеет скорость , каток 3 массы , состоящий из двух ступеней разных радиусов, катится без скольжения, проскальзывание нити на блоке 2 отсутствует. Центр масс катка расположен на его геометрической оси.

Если  — радиус инерции катка относительно оси, проходящей через его центр масс, то кинетическая энергия катка равна …
Система состоит из тел 1, 2 и 3, связанных между собой посредством нерастяжимой нити, как указано на рисунке.  Груз 1 имеет скорость , каток 3 массы , состоящий из двух ступеней разных радиусов, катится без скольжения, проскальзывание нити на блоке 2 отсутствует. Центр масс катка расположен на его геометрической оси.

Если  — радиус инерции катка относительно оси, проходящей через его центр масс, то кинетическая энергия катка равна …

Задания №10, №11 являются составными частями одного общего IV задания. Баллы заданий складываются – общий балл равен 2.
Задание №10 оценивается в 1 балл.

Тонкий металлический стержень АС укреплен на горизонтальном непроводящем диске по его диаметру (см. рис.).

Диск находится в однородном магнитном поле с индукцией , направленной  перпендикулярно плоскости диска к «нам», и совершает гармонические крутильные колебания относительно вертикальной оси, проходящей через центр диска : , где  – частота крутильных колебаний. Длина стержня , где  и  – расстояния от концов стержня до центра диска . Для определения максимальной разности потенциалов между концами стержня  и  необходимо учесть следующие справедливые утверждения:
Задание №3 оценивается в 5 баллов


Известно, что электрически заряженные тела могут притягивать незаряженные тела. Незаряженным телом является проводящий цилиндр, подвешенный на тонкой шелковой нити к металлическому шарику. Размеры цилиндра и шарика значительно меньше длины нити , а объем цилиндра  (см. рис.).

Ось цилиндра направлена вдоль линии, проходящей через центр шарика. Если сила взаимодействия заряженного шарика и с индуцированными зарядами на торцах незаряженного цилиндра равна , то 1) напряженность поля, созданного индуцированными зарядами; 2) заряд , индуцированный на торцах цилиндра; 3) заряд металлического шарика, определяются выражениями вида: ….