Un volano di massa 50 kg con un raggio d’inerzia di 0,1 m viene accelerato uniformemente da fermo a 1000 rpm. La coppia motrice è costante e vale 2,8 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
Un volano di massa 160 kg ha un raggio d’inerzia di 0,3 m rispetto al suo asse. Ruota a 1300 rpm. Trova la sua energia cinetica Ek in kJ.
Un’asta sottile omogenea di massa 4 kg e lunghezza 0,8 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 motore eroga una coppia di 1840 N·m a 800 rpm. Trova la sua potenza in uscita P in kW.
Un sfera cava parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 30° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova la sua velocità v dopo che ha rotolato per 5,5 m lungo il piano.
Un disco pieno omogeneo (massa 23 kg, raggio 0,25 m) ruota liberamente a 1150 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 3 kg e dello stesso raggio viene lasciato cadere da fermo su di esso, centrato sull’albero, e i due si mettono rapidamente a ruotare insieme. Trova la loro velocità comune n2 in rpm.
Soluzioni
- 1. t = 18,7 s
- 2. Ek = 133,4 kJ
- 3. R = 9,81 N
- 4. P = 154,1 kW
- 5. v = 5,69 m/s
- 6. n2 = 912,1 rpm
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