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.
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
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.
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.
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.
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.
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.
Soluzioni
- 1. IO = 8,725 kg·m²
- 2. T = 334,4 N·m
- 3. atip = 14,71 m/s²
- 4. Pavg = 1,263 kW
- 5. n2 = 85,26 rpm
- 6. ω = 12,88 rad/s
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