Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni

Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
k = 0,55 m500 → 1400 rpm190 kg

Un volano di massa 190 kg con un raggio d’inerzia di 0,55 m viene accelerato uniformemente da 500 rpm a 1400 rpm. La coppia motrice è costante e vale 250 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?

m = 190 kgk = 0,55 mn1 = 500 rpmn2 = 1400 rpmT = 250 N·m
t = s
2.Facile
Or = 0,2 mL = 0,8 m1 m4 kg8 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (4 kg, lunga 0,8 m) incernierata nell’estremo superiore O, con un disco pieno sottile di massa 8 kg e raggio 0,2 m fissato all’estremo inferiore. Il disco oscilla nel proprio piano e il suo centro si trova 1 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 4 kgL = 0,8 mmdisc = 8 kgr = 0,2 md = 1 m
IO = kg·m²
3.Media
L = 1,5 mm = 6 kgα

Un’asta sottile omogenea di massa 6 kg e lunghezza 1,5 m è incernierata a un estremo e tenuta orizzontale. Viene rilasciata da ferma. Usa g = 9,81 m/s². Trova la forza verticale R che la cerniera esercita sull’asta subito dopo il rilascio.

m = 6 kgL = 1,5 mg = 9,81 m/s²
R = N
4.Media
n = 1800 rpmP = 143,5 kW

Un albero trasmette 143,5 kW a 1800 rpm. Trova la coppia T nell’albero.

P = 143,5 kWn = 1800 rpm
T = N·m
5.Difficile
disco: 27 kganello: 6 kgn1​ = 550 rpm

Un disco pieno omogeneo (massa 27 kg, raggio 0,4 m) ruota liberamente a 550 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 6 kg e dello stesso raggio viene lasciato cadere da fermo su di esso, centrato sull’albero, e i due si mettono rapidamente a ruotare insieme. Quanta energia cinetica ΔE viene persa nel processo?

Mdisc = 27 kgMring = 6 kgR = 0,4 mn1 = 550 rpm
ΔE = J
6.Difficile
0,9 m0,35 mn1​ = 30 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 4,5 kg, a 0,9 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 4,5 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 30 rpm, poi la persona avvicina i manubri a 0,35 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.

I0 = 4,5 kg·m²m = 2 × 4,5 kgr1 = 0,9 mr2 = 0,35 mn1 = 30 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. t = 21,67 s
  2. 2. IO = 9,013 kg·m²
  3. 3. R = 14,72 N
  4. 4. T = 761,3 N·m
  5. 5. ΔE = 1102 J
  6. 6. n2 = 63,13 rpm

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