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 = 0,1 mL = 0,4 m0,5 m4 kg3 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (4 kg, lunga 0,4 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 3 kg e raggio 0,1 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 0,5 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 4 kgL = 0,4 mmsphere = 3 kgr = 0,1 md = 0,5 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,1 m100 → 300 rpm70 kg

Un volano di massa 70 kg con un raggio d’inerzia di 0,1 m viene accelerato uniformemente da 100 rpm a 300 rpm. Ciò richiede 5 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.

m = 70 kgk = 0,1 mn1 = 100 rpmn2 = 300 rpmt = 5 s
T = N·m
3.Media
6 kgaαM = 4 kgR = 0,2 m

Un blocco da 6 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 4 kg e raggio 0,2 m che ruota su un asse orizzontale privo di attrito. Il blocco viene rilasciato da fermo. Usa g = 9,81 m/s². Trova la velocità v del blocco dopo che è caduto di 0,5 m.

m = 6 kgM = 4 kgR = 0,2 mg = 9,81 m/s²h = 0,5 m
v = m/s
4.Media
n = 300 rpmTb​ = 100 N·mI = 6 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 6 kg·m² ruota a 300 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 100 N·m. Quanto tempo t impiega a fermarsi?

I = 6 kg·m²n = 300 rpmTb = 100 N·m
t = s
5.Difficile
disco: 35 kganello: 1 kgn1​ = 1100 rpm

Un disco pieno omogeneo (massa 35 kg, raggio 0,2 m) ruota liberamente a 1100 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 1 kg e dello stesso raggio viene lasciato cadere da fermo su di esso, centrato sull’albero, e i due si mettono rapidamente a ruotare insieme. Trova la loro velocità comune n2 in rpm.

Mdisc = 35 kgMring = 1 kgR = 0,2 mn1 = 1100 rpm
n2 = rpm
6.Difficile
disco: 35 kganello: 17 kgn1​ = 400 rpm

Un disco pieno omogeneo (massa 35 kg, raggio 0,45 m) ruota liberamente a 400 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 17 kg e dello stesso raggio viene lasciato cadere da fermo su di esso, centrato sull’albero, e i due si mettono rapidamente a ruotare insieme. Trova la loro velocità comune n2 in rpm.

Mdisc = 35 kgMring = 17 kgR = 0,45 mn1 = 400 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. IO = 0,9753 kg·m²
  2. 2. T = 2,932 N·m
  3. 3. v = 2,712 m/s
  4. 4. t = 1,885 s
  5. 5. n2 = 1041 rpm
  6. 6. n2 = 202,9 rpm

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