Un volano di massa 200 kg con un raggio d’inerzia di 0,1 m viene accelerato uniformemente da fermo a 200 rpm. Ciò richiede 4 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
Un volano è un disco pieno omogeneo di massa 80 kg e raggio 0,3 m. Ruota a 2800 rpm. Trova la sua energia cinetica Ek in kJ.
Un motore eroga una coppia di 1780 N·m a 1200 rpm. Trova la sua potenza in uscita P in kW.
Un’asta sottile omogenea di massa 6,5 kg e lunghezza 3 m è incernierata a un estremo e tenuta orizzontale. Viene rilasciata da ferma. Usa g = 9,81 m/s². Trova la forza verticale R che la cerniera esercita sull’asta subito dopo il rilascio.
Un sfera cava parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 20° 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.
Un sfera cava parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 35° 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 3,5 m lungo il piano.
Soluzioni
- 1. T = 10,47 N·m
- 2. Ek = 154,8 kJ
- 3. P = 223,7 kW
- 4. R = 15,94 N
- 5. v = 2,458 m/s
- 6. ω = 97,23 rad/s
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