Un’asta sottile omogenea di massa 10 kg e lunghezza 2,6 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,85 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
Un volano di massa 30 kg con un raggio d’inerzia di 0,55 m viene accelerato uniformemente da fermo a 1100 rpm. Ciò richiede 30 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.
Un’asta sottile omogenea di massa 10,5 kg e lunghezza 1,4 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.
Un motore porta un volano con momento d’inerzia di 37 kg·m² da fermo a 3000 rpm in 38 s. Trascurando le perdite, trova la potenza media Pavg che eroga, in kW.
Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 1,5 kg, a 0,6 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 2,5 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 20 rpm, poi la persona avvicina i manubri a 0,3 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.
Un disco pieno omogeneo (massa 18 kg, raggio 0,4 m) ruota liberamente a 950 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 20 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. Trova la loro velocità comune n2 in rpm.
Soluzioni
- 1. IO = 12,86 kg·m²
- 2. T = 34,85 N·m
- 3. R = 25,75 N
- 4. Pavg = 48,05 kW
- 5. n2 = 25,85 rpm
- 6. n2 = 294,8 rpm
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