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 = 0,6 mGOd = 0,15 mm = 6 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 6 kg e lunghezza 0,6 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,15 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 6 kgL = 0,6 md = 0,15 m
IO = kg·m²
2.Facile
Or = 0,1 mL = 1,1 m1,2 m2 kg10 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (2 kg, lunga 1,1 m) incernierata nell’estremo superiore O, con un disco pieno sottile di massa 10 kg e raggio 0,1 m fissato all’estremo inferiore. Il disco oscilla nel proprio piano e il suo centro si trova 1,2 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 2 kgL = 1,1 mmdisc = 10 kgr = 0,1 md = 1,2 m
IO = kg·m²
3.Media
n = 2600 rpmTb​ = 105 N·mI = 31,5 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 31,5 kg·m² ruota a 2600 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 105 N·m. Quanto tempo t impiega a fermarsi?

I = 31,5 kg·m²n = 2600 rpmTb = 105 N·m
t = s
4.Media
n = 2000 rpmTb​ = 145 N·mI = 28,5 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 28,5 kg·m² ruota a 2000 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 145 N·m. Quanto tempo t impiega a fermarsi?

I = 28,5 kg·m²n = 2000 rpmTb = 145 N·m
t = s
5.Difficile
θ = 15°as = 6 m

Un anello sottile rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 15° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Parte da fermo. Quanto tempo t impiega a rotolare per 6 m lungo il piano?

θ = 15°I = m·r²g = 9,81 m/s²s = 6 m
t = s
6.Difficile
disco: 27 kganello: 16 kgn1​ = 850 rpm

Un disco pieno omogeneo (massa 27 kg, raggio 0,1 m) ruota liberamente a 850 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 16 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 = 27 kgMring = 16 kgR = 0,1 mn1 = 850 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. IO = 0,315 kg·m²
  2. 2. IO = 15,26 kg·m²
  3. 3. t = 81,68 s
  4. 4. t = 41,17 s
  5. 5. t = 3,074 s
  6. 6. n2 = 389 rpm

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