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 = 0,1 mL = 0,7 m0,8 m1 kg5,5 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (1 kg, lunga 0,7 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 5,5 kg e raggio 0,1 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 0,8 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 1 kgL = 0,7 mmsphere = 5,5 kgr = 0,1 md = 0,8 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,35 m400 → 1400 rpm100 kg

Un volano di massa 100 kg con un raggio d’inerzia di 0,35 m viene accelerato uniformemente da 400 rpm a 1400 rpm. Ciò richiede 21 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.

m = 100 kgk = 0,35 mn1 = 400 rpmn2 = 1400 rpmt = 21 s
T = N·m
3.Media
n = 400 rpmTb​ = 65 N·mI = 2,5 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 2,5 kg·m² ruota a 400 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 65 N·m. Quanto tempo t impiega a fermarsi?

I = 2,5 kg·m²n = 400 rpmTb = 65 N·m
t = s
4.Media
9,5 kgaαM = 6 kgR = 0,1 m

Un blocco da 9,5 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 6 kg e raggio 0,1 m che ruota su un asse orizzontale privo di attrito. Il blocco viene rilasciato da fermo. Usa g = 9,81 m/s². Trova la velocità v del blocco dopo che è caduto di 5 m.

m = 9,5 kgM = 6 kgR = 0,1 mg = 9,81 m/s²h = 5 m
v = m/s
5.Difficile
θ = 10°a

Un cilindro pieno rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 10° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova il minimo coefficiente di attrito statico μs che gli impedisce di strisciare.

θ = 10°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =
6.Difficile
5,5 m/sω

Un sfera cava di massa 16,5 kg rotola senza strisciare a 5,5 m/s. Trova la sua energia cinetica totale Ek.

m = 16,5 kgv = 5,5 m/sI = (2/3)·m·r²
Ek = J

Soluzioni

  1. 1. IO = 3,705 kg·m²
  2. 2. T = 61,09 N·m
  3. 3. t = 1,611 s
  4. 4. v = 8,635 m/s
  5. 5. μs = 0,05878
  6. 6. Ek = 415,9 J

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