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
k = 0,1 m0 → 1000 rpm50 kg

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?

m = 50 kgk = 0,1 mn1 = 0 rpmn2 = 1000 rpmT = 2,8 N·m
t = s
2.Facile
k = 0,3 mn = 1300 rpm160 kg

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.

M = 160 kgk = 0,3 mn = 1300 rpm
Ek = kJ
3.Media
L = 0,8 mm = 4 kgα

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.

m = 4 kgL = 0,8 mg = 9,81 m/s²
R = N
4.Media
n = 800 rpmT = 1840 N·m

Un motore eroga una coppia di 1840 N·m a 800 rpm. Trova la sua potenza in uscita P in kW.

T = 1840 N·mn = 800 rpm
P = kW
5.Difficile
θ = 30°vs = 5,5 m

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.

θ = 30°s = 5,5 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
disco: 23 kganello: 3 kgn1​ = 1150 rpm

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.

Mdisc = 23 kgMring = 3 kgR = 0,25 mn1 = 1150 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. t = 18,7 s
  2. 2. Ek = 133,4 kJ
  3. 3. R = 9,81 N
  4. 4. P = 154,1 kW
  5. 5. v = 5,69 m/s
  6. 6. n2 = 912,1 rpm

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