Un volano di massa 180 kg con un raggio d’inerzia di 0,25 m viene accelerato uniformemente da fermo a 300 rpm. Ciò richiede 27 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (2,5 kg, lunga 1,1 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 5 kg e raggio 0,15 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 1,25 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.
Un’asta sottile omogenea di massa 4 kg e lunghezza 0,7 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 v dell’estremo libero quando l’asta passa per la posizione verticale.
Un motore porta un volano con momento d’inerzia di 9,5 kg·m² da fermo a 2600 rpm in 54 s. Trascurando le perdite, trova la potenza media Pavg che eroga, in kW.
Un’asta sottile omogenea di massa 9,5 kg e lunghezza 0,7 m è appesa da ferma a un perno privo di attrito nel suo estremo superiore. Un proiettile da 30 g che si muove orizzontalmente a 560 m/s colpisce l’asta a 0,43 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.
Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 1 kg, a 0,85 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 2,5 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 55 rpm, poi la persona avvicina i manubri a 0,15 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.
Soluzioni
- 1. T = 13,09 N·m
- 2. IO = 8,866 kg·m²
- 3. v = 4,539 m/s
- 4. Pavg = 6,521 kW
- 5. φ = 60,77 °
- 6. n2 = 85,26 rpm
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