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
L = 3 mGOd = 0,35 mm = 10 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 10 kg e lunghezza 3 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,35 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 10 kgL = 3 md = 0,35 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,6 m0 → 1700 rpm120 kg

Un volano di massa 120 kg con un raggio d’inerzia di 0,6 m viene accelerato uniformemente da fermo a 1700 rpm. Ciò richiede 23 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.

m = 120 kgk = 0,6 mn1 = 0 rpmn2 = 1700 rpmt = 23 s
T = N·m
3.Media
L = 1 mm = 10 kgα

Un’asta sottile omogenea di massa 10 kg e lunghezza 1 m è incernierata a un estremo e tenuta orizzontale. Viene rilasciata da ferma. Usa g = 9,81 m/s². Trova l’accelerazione atip dell’estremo libero subito dopo il rilascio.

m = 10 kgL = 1 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
4.Media
0 → 600 rpmI = 32 kg·m²

Un motore porta un volano con momento d’inerzia di 32 kg·m² da fermo a 600 rpm in 50 s. Trascurando le perdite, trova la potenza media Pavg che eroga, in kW.

I = 32 kg·m²n = 600 rpmt = 50 s
Pavg = kW
5.Difficile
0,8 m0,2 mn1​ = 30 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 3,5 kg, a 0,8 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 2 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 30 rpm, poi la persona avvicina i manubri a 0,2 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.

I0 = 2 kg·m²m = 2 × 3,5 kgr1 = 0,8 mr2 = 0,2 mn1 = 30 rpm
n2 = rpm
6.Difficile
600 m/s30 g0,3 mL = 0,5 m5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 5 kg e lunghezza 0,5 m è appesa da ferma a un perno privo di attrito nel suo estremo superiore. Un proiettile da 30 g che si muove orizzontalmente a 600 m/s colpisce l’asta a 0,3 m sotto il perno e vi rimane conficcato. Trova la velocità angolare ω dell’asta subito dopo l’urto.

M = 5 kgL = 0,5 mm = 30 gv = 600 m/sd = 0,3 m
ω = rad/s

Soluzioni

  1. 1. IO = 8,725 kg·m²
  2. 2. T = 334,4 N·m
  3. 3. atip = 14,71 m/s²
  4. 4. Pavg = 1,263 kW
  5. 5. n2 = 85,26 rpm
  6. 6. ω = 12,88 rad/s

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