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 = 0,2 m900 → 2500 rpm200 kg

Un volano di massa 200 kg con un raggio d’inerzia di 0,2 m viene accelerato uniformemente da 900 rpm a 2500 rpm. Ciò richiede 16 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.

m = 200 kgk = 0,2 mn1 = 900 rpmn2 = 2500 rpmt = 16 s
T = N·m
2.Facile
k = 0,45 mn = 1600 rpm270 kg

Un volano di massa 270 kg ha un raggio d’inerzia di 0,45 m rispetto al suo asse. Ruota a 1600 rpm. Trova la sua energia cinetica Ek in kJ.

M = 270 kgk = 0,45 mn = 1600 rpm
Ek = kJ
3.Media
0 → 2300 rpmI = 29,5 kg·m²

Un motore porta un volano con momento d’inerzia di 29,5 kg·m² da fermo a 2300 rpm in 27 s. Trascurando le perdite, trova la potenza media Pavg che eroga, in kW.

I = 29,5 kg·m²n = 2300 rpmt = 27 s
Pavg = kW
4.Media
0 → 2500 rpmI = 0,5 kg·m²

Un motore porta un volano con momento d’inerzia di 0,5 kg·m² da fermo a 2500 rpm in 15 s. Trascurando le perdite, trova la potenza media Pavg che eroga, in kW.

I = 0,5 kg·m²n = 2500 rpmt = 15 s
Pavg = kW
5.Difficile
160 m/s5 g0,76 mL = 0,9 m4,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 4,5 kg e lunghezza 0,9 m è appesa da ferma a un perno privo di attrito nel suo estremo superiore. Un proiettile da 5 g che si muove orizzontalmente a 160 m/s colpisce l’asta a 0,76 m sotto il perno e vi rimane conficcato. Trova la velocità angolare ω dell’asta subito dopo l’urto.

M = 4,5 kgL = 0,9 mm = 5 gv = 160 m/sd = 0,76 m
ω = rad/s
6.Difficile
480 m/s25 g1,51 mL = 1,9 m6,5 kgφ

Un’asta sottile omogenea di massa 6,5 kg e lunghezza 1,9 m è appesa da ferma a un perno privo di attrito nel suo estremo superiore. Un proiettile da 25 g che si muove orizzontalmente a 480 m/s colpisce l’asta a 1,51 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.

M = 6,5 kgL = 1,9 mm = 25 gv = 480 m/sd = 1,51 mg = 9,81 m/s²
φ = °

Soluzioni

  1. 1. T = 83,78 N·m
  2. 2. Ek = 767,5 kJ
  3. 3. Pavg = 31,69 kW
  4. 4. Pavg = 1,142 kW
  5. 5. ω = 0,4992 rad/s
  6. 6. φ = 48,84 °

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