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 = 0,6 m0 → 2000 rpm140 kg

Un volano di massa 140 kg con un raggio d’inerzia di 0,6 m viene accelerato uniformemente da fermo a 2000 rpm. La coppia motrice è costante e vale 360 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?

m = 140 kgk = 0,6 mn1 = 0 rpmn2 = 2000 rpmT = 360 N·m
t = s
2.Facile
L = 2 mGOd = 0,65 mm = 3,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 3,5 kg e lunghezza 2 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,65 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 3,5 kgL = 2 md = 0,65 m
IO = kg·m²
3.Media
n = 2700 rpmTb​ = 75 N·mI = 9 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 9 kg·m² ruota a 2700 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 75 N·m. Quanti giri N compie il volano prima di fermarsi?

I = 9 kg·m²n = 2700 rpmTb = 75 N·m
N = rev
4.Media
ω = ?L = 0,8 mm = 4 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 4 kg e lunghezza 0,8 m è incernierata a un estremo e rilasciata da ferma in posizione orizzontale. Trascura l’attrito e usa g = 9,81 m/s². Trova la velocità angolare ω dell’asta quando passa per la posizione verticale.

m = 4 kgL = 0,8 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Difficile
0,7 m0,35 mn1​ = 60 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 6 kg, a 0,7 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 3,5 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 60 rpm, poi la persona avvicina i manubri a 0,35 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.

I0 = 3,5 kg·m²m = 2 × 6 kgr1 = 0,7 mr2 = 0,35 mn1 = 60 rpm
n2 = rpm
6.Difficile
5,5 m/sω

Un sfera piena di massa 2,5 kg rotola senza strisciare a 5,5 m/s. Quale percentuale p della sua energia cinetica totale è rotazionale?

m = 2,5 kgv = 5,5 m/sI = (2/5)·m·r²
p = %

Soluzioni

  1. 1. t = 29,32 s
  2. 2. IO = 2,645 kg·m²
  3. 3. N = 763,4 rev
  4. 4. ω = 6,065 rad/s
  5. 5. n2 = 113,2 rpm
  6. 6. p = 28,57 %

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