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
Or = 0,2 mL = 0,5 m0,7 m4 kg6,5 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (4 kg, lunga 0,5 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 6,5 kg e raggio 0,2 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 0,7 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 4 kgL = 0,5 mmsphere = 6,5 kgr = 0,2 md = 0,7 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,3 m100 → 1400 rpm20 kg

Un volano di massa 20 kg con un raggio d’inerzia di 0,3 m viene accelerato uniformemente da 100 rpm a 1400 rpm. Ciò richiede 11 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.

m = 20 kgk = 0,3 mn1 = 100 rpmn2 = 1400 rpmt = 11 s
T = N·m
3.Media
n = 1700 rpmTb​ = 200 N·mI = 18,5 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 18,5 kg·m² ruota a 1700 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 200 N·m. Quanto tempo t impiega a fermarsi?

I = 18,5 kg·m²n = 1700 rpmTb = 200 N·m
t = s
4.Media
L = 2,6 mm = 2 kgα

Un’asta sottile omogenea di massa 2 kg e lunghezza 2,6 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.

m = 2 kgL = 2,6 mg = 9,81 m/s²
R = N
5.Difficile
θ = 30°a

Un sfera cava rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 30° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova il minimo coefficiente di attrito statico μs che gli impedisce di strisciare.

θ = 30°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =
6.Difficile
θ = 20°a

Un sfera piena rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 20° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova l’accelerazione a del suo centro.

θ = 20°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²

Soluzioni

  1. 1. IO = 3,622 kg·m²
  2. 2. T = 22,28 N·m
  3. 3. t = 16,47 s
  4. 4. R = 4,905 N
  5. 5. μs = 0,2309
  6. 6. a = 2,397 m/s²

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