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 = 0,15 mL = 1,1 m1,25 m1 kg5,5 kg

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.

mrod = 1 kgL = 1,1 mmdisc = 5,5 kgr = 0,15 md = 1,25 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,1 m100 → 1000 rpm60 kg

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?

m = 60 kgk = 0,1 mn1 = 100 rpmn2 = 1000 rpmT = 5,7 N·m
t = s
3.Media
n = 1400 rpmT = 650 N·m

Un motore eroga una coppia di 650 N·m a 1400 rpm. Trova la sua potenza in uscita P in kW.

T = 650 N·mn = 1400 rpm
P = kW
4.Media
v = ?L = 2,3 mm = 6 kg

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.

m = 6 kgL = 2,3 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
0,8 m0,3 mn1​ = 50 rpm

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.

I0 = 1,5 kg·m²m = 2 × 4 kgr1 = 0,8 mr2 = 0,3 mn1 = 50 rpm
n2 = rpm
6.Difficile
θ = 35°vs = 1,5 m

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.

θ = 35°s = 1,5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Soluzioni

  1. 1. IO = 9,059 kg·m²
  2. 2. t = 9,921 s
  3. 3. P = 95,29 kW
  4. 4. v = 8,227 m/s
  5. 5. n2 = 149,1 rpm
  6. 6. v = 3,472 m/s

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