Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (1,5 kg, lunga 1,1 m) incernierata nell’estremo superiore O, con un disco pieno sottile di massa 3 kg e raggio 0,05 m fissato all’estremo inferiore. Il disco oscilla nel proprio piano e il suo centro si trova 1,15 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
Un’asta sottile omogenea di massa 3,5 kg e lunghezza 1,7 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,7 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.
Un’asta sottile omogenea di massa 4 kg e lunghezza 2 m è incernierata a un estremo e tenuta orizzontale. Viene rilasciata da ferma. Usa g = 9,81 m/s². Trova la forza verticale R che la cerniera esercita sull’asta subito dopo il rilascio.
Un blocco da 6 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 19 kg e raggio 0,1 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.
Un’asta sottile omogenea di massa 4,5 kg e lunghezza 0,5 m è appesa da ferma a un perno privo di attrito nel suo estremo superiore. Un proiettile da 10 g che si muove orizzontalmente a 540 m/s colpisce l’asta a 0,25 m sotto il perno e vi rimane conficcato. Trova la velocità angolare ω dell’asta subito dopo l’urto.
Un anello sottile parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 15° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Il suo raggio è 0,1 m. Trova la sua velocità angolare ω dopo che ha rotolato per 7,5 m lungo il piano.
Soluzioni
- 1. IO = 4,576 kg·m²
- 2. IO = 2,558 kg·m²
- 3. R = 9,81 N
- 4. α = 37,97 rad/s²
- 5. ω = 3,594 rad/s
- 6. ω = 43,64 rad/s
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