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 = 0,15 mL = 1 m1,15 m3 kg9 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (3 kg, lunga 1 m) incernierata nell’estremo superiore O, con un disco pieno sottile di massa 9 kg e raggio 0,15 m fissato all’estremo inferiore. Il disco oscilla nel proprio piano e il suo centro si trova 1,15 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 3 kgL = 1 mmdisc = 9 kgr = 0,15 md = 1,15 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,25 m0 → 300 rpm150 kg

Un volano di massa 150 kg con un raggio d’inerzia di 0,25 m viene accelerato uniformemente da fermo a 300 rpm. La coppia motrice è costante e vale 17 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?

m = 150 kgk = 0,25 mn1 = 0 rpmn2 = 300 rpmT = 17 N·m
t = s
3.Media
v = ?2 kgL = 1,7 mm = 8,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 8,5 kg e lunghezza 1,7 m è incernierata a un estremo e rilasciata da ferma in posizione orizzontale. Una piccola sfera di massa 2 kg è fissata al suo estremo libero. 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.

m = 8,5 kgL = 1,7 mmball = 2 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Media
n = 2800 rpmTb​ = 160 N·mI = 22,5 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 22,5 kg·m² ruota a 2800 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 160 N·m. Quanto tempo t impiega a fermarsi?

I = 22,5 kg·m²n = 2800 rpmTb = 160 N·m
t = s
5.Difficile
6,5 m/sω

Un sfera piena di massa 4,5 kg rotola senza strisciare a 6,5 m/s. Trova la sua energia cinetica rotazionale Erot.

m = 4,5 kgv = 6,5 m/sI = (2/5)·m·r²
Erot = J
6.Difficile
disco: 8 kganello: 14 kgn1​ = 1050 rpm

Un disco pieno omogeneo (massa 8 kg, raggio 0,3 m) ruota liberamente a 1050 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 14 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 = 8 kgMring = 14 kgR = 0,3 mn1 = 1050 rpm
ΔE = J

Soluzioni

  1. 1. IO = 13 kg·m²
  2. 2. t = 17,32 s
  3. 3. v = 6,567 m/s
  4. 4. t = 41,23 s
  5. 5. Erot = 38,02 J
  6. 6. ΔE = 1693 J

Soluzioni complete passo passo: esercitati su questo argomento su examproblems.com.