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 = 0,8 m0,9 m2,5 kg4,5 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (2,5 kg, lunga 0,8 m) incernierata nell’estremo superiore O, con un disco pieno sottile di massa 4,5 kg e raggio 0,1 m fissato all’estremo inferiore. Il disco oscilla nel proprio piano e il suo centro si trova 0,9 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 2,5 kgL = 0,8 mmdisc = 4,5 kgr = 0,1 md = 0,9 m
IO = kg·m²
2.Facile
L = 2 mGOd = 0,85 mm = 10 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 10 kg e lunghezza 2 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,85 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 10 kgL = 2 md = 0,85 m
IO = kg·m²
3.Media
n = 700 rpmTb​ = 155 N·mI = 28,5 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 28,5 kg·m² ruota a 700 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 155 N·m. Quanto tempo t impiega a fermarsi?

I = 28,5 kg·m²n = 700 rpmTb = 155 N·m
t = s
4.Media
n = 300 rpmP = 151,5 kW

Un albero trasmette 151,5 kW a 300 rpm. Trova la coppia T nell’albero.

P = 151,5 kWn = 300 rpm
T = N·m
5.Difficile
disco: 12 kganello: 2 kgn1​ = 550 rpm

Un disco pieno omogeneo (massa 12 kg, raggio 0,1 m) ruota liberamente a 550 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 2 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 = 12 kgMring = 2 kgR = 0,1 mn1 = 550 rpm
n2 = rpm
6.Difficile
θ = 10°vs = 9 m

Un cilindro pieno parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 10° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Il suo raggio è 0,4 m. Trova la sua velocità angolare ω dopo che ha rotolato per 9 m lungo il piano.

θ = 10°s = 9 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,4 m
ω = rad/s

Soluzioni

  1. 1. IO = 4,201 kg·m²
  2. 2. IO = 10,56 kg·m²
  3. 3. t = 13,48 s
  4. 4. T = 4822 N·m
  5. 5. n2 = 412,5 rpm
  6. 6. ω = 11,3 rad/s

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