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
Or = 0,1 mL = 0,7 m0,8 m5 kg5,5 kg

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.

mrod = 5 kgL = 0,7 mmsphere = 5,5 kgr = 0,1 md = 0,8 m
IO = kg·m²
2.Facile
Or = 0,05 mL = 1,2 m1,25 m5 kg1,5 kg

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.

mrod = 5 kgL = 1,2 mmsphere = 1,5 kgr = 0,05 md = 1,25 m
IO = kg·m²
3.Media
11 kgaαM = 17 kgR = 0,35 m

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.

m = 11 kgM = 17 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
4.Media
n = 2600 rpmTb​ = 90 N·mI = 38 kg·m²

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?

I = 38 kg·m²n = 2600 rpmTb = 90 N·m
t = s
5.Difficile
disco: 16 kganello: 14 kgn1​ = 650 rpm

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.

Mdisc = 16 kgMring = 14 kgR = 0,35 mn1 = 650 rpm
n2 = rpm
6.Difficile
600 m/s5 g0,68 mL = 0,7 m8,5 kgφ

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.

M = 8,5 kgL = 0,7 mm = 5 gv = 600 m/sd = 0,68 mg = 9,81 m/s²
φ = °

Soluzioni

  1. 1. IO = 4,359 kg·m²
  2. 2. IO = 4,745 kg·m²
  3. 3. a = 5,534 m/s²
  4. 4. t = 115 s
  5. 5. n2 = 236,4 rpm
  6. 6. φ = 18,42 °

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