Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (1 kg, lunga 1,1 m) incernierata nell’estremo superiore O, con un disco pieno sottile di massa 5,5 kg e raggio 0,15 m fissato all’estremo inferiore. Il disco oscilla nel proprio piano e il suo centro si trova 1,25 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 volano di massa 60 kg con un raggio d’inerzia di 0,1 m viene accelerato uniformemente da 100 rpm a 1000 rpm. La coppia motrice è costante e vale 5,7 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?
Un motore eroga una coppia di 650 N·m a 1400 rpm. Trova la sua potenza in uscita P in kW.
Un’asta sottile omogenea di massa 6 kg e lunghezza 2,3 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 v dell’estremo libero quando l’asta passa per la posizione verticale.
Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 4 kg, a 0,8 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 1,5 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 50 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 sfera piena parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 35° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova la sua velocità v dopo che ha rotolato per 1,5 m lungo il piano.
Soluzioni
- 1. IO = 9,059 kg·m²
- 2. t = 9,921 s
- 3. P = 95,29 kW
- 4. v = 8,227 m/s
- 5. n2 = 149,1 rpm
- 6. v = 3,472 m/s
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