Un volano di massa 160 kg con un raggio d’inerzia di 0,55 m viene accelerato uniformemente da 700 rpm a 1700 rpm. Ciò richiede 27 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
Un’asta sottile omogenea di massa 10,5 kg e lunghezza 1,4 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,15 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.
Un blocco da 3 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 9,5 kg e raggio 0,2 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 angolare α della puleggia.
Un’asta sottile omogenea di massa 4 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 forza verticale R che la cerniera esercita sull’asta subito dopo il rilascio.
Un sfera piena 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 9 m lungo il piano.
Un anello sottile di massa 4 kg rotola senza strisciare a 4,5 m/s. Trova la sua energia cinetica totale Ek.
Soluzioni
- 1. T = 187,7 N·m
- 2. IO = 1,951 kg·m²
- 3. α = 18,99 rad/s²
- 4. R = 9,81 N
- 5. v = 6,568 m/s
- 6. Ek = 81 J
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