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
k = 0,15 m600 → 2300 rpm80 kg

Un volano di massa 80 kg con un raggio d’inerzia di 0,15 m viene accelerato uniformemente da 600 rpm a 2300 rpm. Ciò richiede 28 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.

m = 80 kgk = 0,15 mn1 = 600 rpmn2 = 2300 rpmt = 28 s
T = N·m
2.Facile
k = 0,3 m0 → 1300 rpm140 kg

Un volano di massa 140 kg con un raggio d’inerzia di 0,3 m viene accelerato uniformemente da fermo a 1300 rpm. La coppia motrice è costante e vale 66 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?

m = 140 kgk = 0,3 mn1 = 0 rpmn2 = 1300 rpmT = 66 N·m
t = s
3.Media
5,5 kgaαM = 14,5 kgR = 0,25 m

Un blocco da 5,5 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 14,5 kg e raggio 0,25 m che ruota su un asse orizzontale privo di attrito. Il blocco viene rilasciato da fermo. Usa g = 9,81 m/s². Trova l’accelerazione angolare α della puleggia.

m = 5,5 kgM = 14,5 kgR = 0,25 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Media
n = 2600 rpmTb​ = 75 N·mI = 38,5 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 38,5 kg·m² ruota a 2600 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 75 N·m. Quanti giri N compie il volano prima di fermarsi?

I = 38,5 kg·m²n = 2600 rpmTb = 75 N·m
N = rev
5.Difficile
θ = 10°a

Un sfera cava 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 = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =
6.Difficile
0,65 m0,2 mn1​ = 35 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 6 kg, a 0,65 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 4,5 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 35 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 = 4,5 kg·m²m = 2 × 6 kgr1 = 0,65 mr2 = 0,2 mn1 = 35 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. T = 11,44 N·m
  2. 2. t = 25,99 s
  3. 3. α = 16,93 rad/s²
  4. 4. N = 3028 rev
  5. 5. μs = 0,07053
  6. 6. n2 = 67,26 rpm

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