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
L = 0,4 mGOd = 0,2 mm = 11,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 11,5 kg e lunghezza 0,4 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,2 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 11,5 kgL = 0,4 md = 0,2 m
IO = kg·m²
2.Facile
L = 2,9 mGOd = 1,35 mm = 8,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 8,5 kg e lunghezza 2,9 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 1,35 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 8,5 kgL = 2,9 md = 1,35 m
IO = kg·m²
3.Media
0 → 2100 rpmI = 37,5 kg·m²

Un motore porta un volano con momento d’inerzia di 37,5 kg·m² da fermo a 2100 rpm in 29 s. Trascurando le perdite, trova la potenza media Pavg che eroga, in kW.

I = 37,5 kg·m²n = 2100 rpmt = 29 s
Pavg = kW
4.Media
n = 700 rpmTb​ = 155 N·mI = 8 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 8 kg·m² ruota a 700 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 155 N·m. Quanti giri N compie il volano prima di fermarsi?

I = 8 kg·m²n = 700 rpmTb = 155 N·m
N = rev
5.Difficile
0,9 m0,3 mn1​ = 40 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 2,5 kg, a 0,9 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 1,5 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 40 rpm, poi la persona avvicina i manubri a 0,3 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.

I0 = 1,5 kg·m²m = 2 × 2,5 kgr1 = 0,9 mr2 = 0,3 mn1 = 40 rpm
n2 = rpm
6.Difficile
θ = 10°vs = 2,5 m

Un sfera piena parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 10° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Il suo raggio è 0,4 m. Trova la sua velocità angolare ω dopo che ha rotolato per 2,5 m lungo il piano.

θ = 10°s = 2,5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,4 m
ω = rad/s

Soluzioni

  1. 1. IO = 0,6133 kg·m²
  2. 2. IO = 21,45 kg·m²
  3. 3. Pavg = 31,27 kW
  4. 4. N = 22,07 rev
  5. 5. n2 = 113,8 rpm
  6. 6. ω = 6,166 rad/s

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