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 = 2,3 mGOd = 0,45 mm = 2,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 2,5 kg e lunghezza 2,3 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,45 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 2,5 kgL = 2,3 md = 0,45 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,3 mn = 300 rpm300 kg

Un volano di massa 300 kg ha un raggio d’inerzia di 0,3 m rispetto al suo asse. Ruota a 300 rpm. Trova la sua energia cinetica Ek in kJ.

M = 300 kgk = 0,3 mn = 300 rpm
Ek = kJ
3.Media
n = 2400 rpmTb​ = 40 N·mI = 22 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 22 kg·m² ruota a 2400 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 40 N·m. Quanti giri N compie il volano prima di fermarsi?

I = 22 kg·m²n = 2400 rpmTb = 40 N·m
N = rev
4.Media
L = 2,8 mm = 13 kgα

Un’asta sottile omogenea di massa 13 kg e lunghezza 2,8 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 = 13 kgL = 2,8 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
5.Difficile
θ = 10°vs = 3 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. Trova la sua velocità v dopo che ha rotolato per 3 m lungo il piano.

θ = 10°s = 3 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
0,6 m0,25 mn1​ = 50 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 5,5 kg, a 0,6 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 4,5 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 50 rpm, poi la persona avvicina i manubri a 0,25 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.

I0 = 4,5 kg·m²m = 2 × 5,5 kgr1 = 0,6 mr2 = 0,25 mn1 = 50 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. IO = 1,608 kg·m²
  2. 2. Ek = 13,32 kJ
  3. 3. N = 2765 rev
  4. 4. atip = 14,71 m/s²
  5. 5. v = 2,61 m/s
  6. 6. n2 = 81,54 rpm

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