Un volano di massa 130 kg con un raggio d’inerzia di 0,2 m viene accelerato uniformemente da 900 rpm a 1600 rpm. Ciò richiede 11 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
Un volano è un disco pieno omogeneo di massa 70 kg e raggio 0,2 m. Ruota a 400 rpm. Trova la sua energia cinetica Ek in kJ.
Un blocco da 7,5 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 5 kg e raggio 0,5 m che ruota su un asse orizzontale privo di attrito. Il blocco viene rilasciato da fermo. Usa g = 9,81 m/s². Trova la tensione T nella fune.
Un’asta sottile omogenea di massa 4,5 kg e lunghezza 1,9 m è incernierata a un estremo e rilasciata da ferma in posizione orizzontale. Una piccola sfera di massa 2 kg è fissata al suo estremo libero. Trascura l’attrito e usa g = 9,81 m/s². Trova la velocità angolare ω dell’asta quando passa per la posizione verticale.
Un’asta sottile omogenea di massa 4,5 kg e lunghezza 1,8 m è appesa da ferma a un perno privo di attrito nel suo estremo superiore. Un proiettile da 45 g che si muove orizzontalmente a 440 m/s colpisce l’asta a 0,72 m sotto il perno e vi rimane conficcato. Usa g = 9,81 m/s². Trova il massimo angolo φ rispetto alla verticale di cui oscilla l’asta.
Un sfera piena di massa 12 kg rotola senza strisciare a 5,5 m/s. Quale percentuale p della sua energia cinetica totale è rotazionale?
Soluzioni
- 1. T = 34,65 N·m
- 2. Ek = 1,228 kJ
- 3. T = 18,39 N
- 4. ω = 3,541 rad/s
- 5. φ = 61,29 °
- 6. p = 28,57 %
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