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 = 0,25 mL = 1 m1,25 m4,5 kg8,5 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (4,5 kg, lunga 1 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 8,5 kg e raggio 0,25 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.

mrod = 4,5 kgL = 1 mmsphere = 8,5 kgr = 0,25 md = 1,25 m
IO = kg·m²
2.Facile
Or = 0,2 mL = 0,8 m1 m2,5 kg1,5 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (2,5 kg, lunga 0,8 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 1,5 kg e raggio 0,2 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 1 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 2,5 kgL = 0,8 mmsphere = 1,5 kgr = 0,2 md = 1 m
IO = kg·m²
3.Media
ω = ?1,5 kgL = 2 mm = 1 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 1 kg e lunghezza 2 m è incernierata a un estremo e rilasciata da ferma in posizione orizzontale. Una piccola sfera di massa 1,5 kg è fissata al suo estremo libero. Trascura l’attrito e usa g = 9,81 m/s². Trova la velocità angolare ω dell’asta quando passa per la posizione verticale.

m = 1 kgL = 2 mmball = 1,5 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Media
n = 2600 rpmTb​ = 35 N·mI = 12,5 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 12,5 kg·m² ruota a 2600 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 35 N·m. Quanto tempo t impiega a fermarsi?

I = 12,5 kg·m²n = 2600 rpmTb = 35 N·m
t = s
5.Difficile
9 m/sω

Un sfera cava di massa 5 kg rotola senza strisciare a 9 m/s. Trova la sua energia cinetica totale Ek.

m = 5 kgv = 9 m/sI = (2/3)·m·r²
Ek = J
6.Difficile
θ = 20°vs = 6 m

Un sfera piena parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 20° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Il suo raggio è 0,2 m. Trova la sua velocità angolare ω dopo che ha rotolato per 6 m lungo il piano.

θ = 20°s = 6 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,2 m
ω = rad/s

Soluzioni

  1. 1. IO = 14,99 kg·m²
  2. 2. IO = 2,057 kg·m²
  3. 3. ω = 3,271 rad/s
  4. 4. t = 97,24 s
  5. 5. Ek = 337,5 J
  6. 6. ω = 26,81 rad/s

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