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 = 0,15 m0 → 900 rpm70 kg

Un volano di massa 70 kg con un raggio d’inerzia di 0,15 m viene accelerato uniformemente da fermo a 900 rpm. La coppia motrice è costante e vale 19 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?

m = 70 kgk = 0,15 mn1 = 0 rpmn2 = 900 rpmT = 19 N·m
t = s
2.Facile
L = 3 mGOd = 1,3 mm = 6 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 6 kg e lunghezza 3 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 1,3 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 6 kgL = 3 md = 1,3 m
IO = kg·m²
3.Media
ω = ?L = 1,8 mm = 8,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 8,5 kg e lunghezza 1,8 m è incernierata a un estremo e rilasciata da ferma in posizione orizzontale. Trascura l’attrito e usa g = 9,81 m/s². Trova la velocità angolare ω dell’asta quando passa per la posizione verticale.

m = 8,5 kgL = 1,8 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Media
n = 2400 rpmP = 58,5 kW

Un albero trasmette 58,5 kW a 2400 rpm. Trova la coppia T nell’albero.

P = 58,5 kWn = 2400 rpm
T = N·m
5.Difficile
320 m/s45 g0,6 mL = 1,5 m5,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 5,5 kg e lunghezza 1,5 m è appesa da ferma a un perno privo di attrito nel suo estremo superiore. Un proiettile da 45 g che si muove orizzontalmente a 320 m/s colpisce l’asta a 0,6 m sotto il perno e vi rimane conficcato. Trova la velocità angolare ω dell’asta subito dopo l’urto.

M = 5,5 kgL = 1,5 mm = 45 gv = 320 m/sd = 0,6 m
ω = rad/s
6.Difficile
disco: 17 kganello: 3 kgn1​ = 550 rpm

Un disco pieno omogeneo (massa 17 kg, raggio 0,1 m) ruota liberamente a 550 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 3 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 = 17 kgMring = 3 kgR = 0,1 mn1 = 550 rpm
ΔE = J

Soluzioni

  1. 1. t = 7,813 s
  2. 2. IO = 14,64 kg·m²
  3. 3. ω = 4,044 rad/s
  4. 4. T = 232,8 N·m
  5. 5. ω = 2,086 rad/s
  6. 6. ΔE = 36,78 J

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