Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (5 kg, lunga 0,7 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 5,5 kg e raggio 0,1 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 0,8 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (5 kg, lunga 1,2 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 1,5 kg e raggio 0,05 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 1,25 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.
Un blocco da 11 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 17 kg e raggio 0,35 m che ruota su un asse orizzontale privo di attrito. Il blocco viene rilasciato da fermo. Usa g = 9,81 m/s². Trova l’accelerazione a del blocco.
Un volano con momento d’inerzia di 38 kg·m² ruota a 2600 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 90 N·m. Quanto tempo t impiega a fermarsi?
Un disco pieno omogeneo (massa 16 kg, raggio 0,35 m) ruota liberamente a 650 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 14 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.
Un’asta sottile omogenea di massa 8,5 kg e lunghezza 0,7 m è appesa da ferma a un perno privo di attrito nel suo estremo superiore. Un proiettile da 5 g che si muove orizzontalmente a 600 m/s colpisce l’asta a 0,68 m sotto il perno e vi rimane conficcato. Usa g = 9,81 m/s². Trova il massimo angolo φ rispetto alla verticale di cui oscilla l’asta.
Soluzioni
- 1. IO = 4,359 kg·m²
- 2. IO = 4,745 kg·m²
- 3. a = 5,534 m/s²
- 4. t = 115 s
- 5. n2 = 236,4 rpm
- 6. φ = 18,42 °
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