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 = 0,2 mL = 0,4 m0,6 m1 kg5 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (1 kg, lunga 0,4 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 5 kg e raggio 0,2 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 0,6 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 1 kgL = 0,4 mmsphere = 5 kgr = 0,2 md = 0,6 m
IO = kg·m²
2.Facile
Or = 0,25 mL = 0,5 m0,75 m1 kg4 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (1 kg, lunga 0,5 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 4 kg e raggio 0,25 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 0,75 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 1 kgL = 0,5 mmsphere = 4 kgr = 0,25 md = 0,75 m
IO = kg·m²
3.Media
n = 2700 rpmTb​ = 180 N·mI = 7,5 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 7,5 kg·m² ruota a 2700 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 180 N·m. Quanti giri N compie il volano prima di fermarsi?

I = 7,5 kg·m²n = 2700 rpmTb = 180 N·m
N = rev
4.Media
L = 1,3 mm = 8,5 kgα

Un’asta sottile omogenea di massa 8,5 kg e lunghezza 1,3 m è incernierata a un estremo e tenuta orizzontale. Viene rilasciata da ferma. Usa g = 9,81 m/s². Trova la sua accelerazione angolare α subito dopo il rilascio.

m = 8,5 kgL = 1,3 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Difficile
500 m/s15 g1,68 mL = 1,7 m6,5 kgφ

Un’asta sottile omogenea di massa 6,5 kg e lunghezza 1,7 m è appesa da ferma a un perno privo di attrito nel suo estremo superiore. Un proiettile da 15 g che si muove orizzontalmente a 500 m/s colpisce l’asta a 1,68 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 = 6,5 kgL = 1,7 mm = 15 gv = 500 m/sd = 1,68 mg = 9,81 m/s²
φ = °
6.Difficile
θ = 10°vs = 7,5 m

Un sfera cava parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 10° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Il suo raggio è 0,05 m. Trova la sua velocità angolare ω dopo che ha rotolato per 7,5 m lungo il piano.

θ = 10°s = 7,5 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,05 m
ω = rad/s

Soluzioni

  1. 1. IO = 1,933 kg·m²
  2. 2. IO = 2,433 kg·m²
  3. 3. N = 265,1 rev
  4. 4. α = 11,32 rad/s²
  5. 5. φ = 39,76 °
  6. 6. ω = 78,31 rad/s

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