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 = 1,7 mGOd = 0,35 mm = 6,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 6,5 kg e lunghezza 1,7 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,35 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 6,5 kgL = 1,7 md = 0,35 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,1 m400 → 1400 rpm200 kg

Un volano di massa 200 kg con un raggio d’inerzia di 0,1 m viene accelerato uniformemente da 400 rpm a 1400 rpm. Ciò richiede 29 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.

m = 200 kgk = 0,1 mn1 = 400 rpmn2 = 1400 rpmt = 29 s
T = N·m
3.Media
0 → 900 rpmI = 10 kg·m²

Un motore porta un volano con momento d’inerzia di 10 kg·m² da fermo a 900 rpm in 30 s. Trascurando le perdite, trova la potenza media Pavg che eroga, in kW.

I = 10 kg·m²n = 900 rpmt = 30 s
Pavg = kW
4.Media
12,5 kgaαM = 6,5 kgR = 0,1 m

Un blocco da 12,5 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 6,5 kg e raggio 0,1 m che ruota su un asse orizzontale privo di attrito. Il blocco viene rilasciato da fermo. Usa g = 9,81 m/s². Trova l’accelerazione a del blocco.

m = 12,5 kgM = 6,5 kgR = 0,1 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
5.Difficile
disco: 26 kganello: 18 kgn1​ = 250 rpm

Un disco pieno omogeneo (massa 26 kg, raggio 0,45 m) ruota liberamente a 250 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 18 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. Quanta energia cinetica ΔE viene persa nel processo?

Mdisc = 26 kgMring = 18 kgR = 0,45 mn1 = 250 rpm
ΔE = J
6.Difficile
θ = 10°as = 8 m

Un anello sottile rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 10° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Parte da fermo. Quanto tempo t impiega a rotolare per 8 m lungo il piano?

θ = 10°I = m·r²g = 9,81 m/s²s = 8 m
t = s

Soluzioni

  1. 1. IO = 2,362 kg·m²
  2. 2. T = 7,222 N·m
  3. 3. Pavg = 1,48 kW
  4. 4. a = 7,786 m/s²
  5. 5. ΔE = 523,8 J
  6. 6. t = 4,334 s

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