Вращательное движение твёрдого тела: момент инерции и теорема Штейнера — тест

Маховики, валы, роторы двигателей и колёса — в машинах больше вращения, чем поступательного движения, а школьный курс физики говорит о нём мало. Модуль технической механики восполняет пробел, и этот набор проверяет, умеет ли ученик считать момент инерции и применять к вращению законы динамики.

Какие темы охватывает набор

Кинематика вращения: угловая скорость, угловое ускорение, связь линейной и угловой скорости. Момент инерции материальной точки и тел простой формы — обруча, сплошного диска, стержня относительно центра и конца. Теорема Штейнера о параллельном переносе оси. Основное уравнение динамики вращательного движения $M = I\varepsilon$, момент силы. Момент импульса и закон его сохранения: фигуристка, вращающаяся платформа, раскрутка маховика. Маятник Максвелла и маятник Обербека как приборы курса.

Как устроена работа

Пятнадцать заданий: выбор ответа, соответствие тела и формулы его момента инерции, порядок тел по скорости скатывания, вставка терминов и расчёты — линейная скорость точки обода, момент инерции по теореме Штейнера, угловое ускорение маховика и новая угловая скорость после изменения момента инерции.

Разбор и подготовка

Повышенный уровень связывает формулы с опытом: почему из двух цилиндров одинаковой массы быстрее скатывается сплошной, а не полый, и почему маховик делают с тяжёлым ободом. Пояснения разбирают вывод каждого ответа.

Кому пригодится

Учителю — для контроля перед работами с маятником Максвелла и маятником Обербека. Ученику — как опора к расчётам механизмов, которые продолжаются в следующих темах о передачах и редукторах.

Как и на чём выполнять тест

Задания открываются в браузере на компьютере, планшете или мобильном телефоне, поэтому подойдёт любое устройство под рукой. Поскольку для работы можно указать окно выполнения, ученики вправе проходить её дистанционно, из дома. Система контроля добросовестности регистрирует переходы в посторонние вкладки и приложения во время выполнения.