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
k = 0,2 m0 → 200 rpm200 kg

Un volano di massa 200 kg con un raggio d’inerzia di 0,2 m viene accelerato uniformemente da fermo a 200 rpm. Ciò richiede 21 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.

m = 200 kgk = 0,2 mn1 = 0 rpmn2 = 200 rpmt = 21 s
T = N·m
2.Facile
k = 0,4 mn = 1700 rpm120 kg

Un volano di massa 120 kg ha un raggio d’inerzia di 0,4 m rispetto al suo asse. Ruota a 1700 rpm. Trova la sua energia cinetica Ek in kJ.

M = 120 kgk = 0,4 mn = 1700 rpm
Ek = kJ
3.Media
2,5 kgaαM = 1 kgR = 0,35 m

Un blocco da 2,5 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 1 kg e raggio 0,35 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 1,5 m.

m = 2,5 kgM = 1 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²h = 1,5 m
v = m/s
4.Media
ω = ?4,5 kgL = 2,2 mm = 9,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 9,5 kg e lunghezza 2,2 m è incernierata a un estremo e rilasciata da ferma in posizione orizzontale. Una piccola sfera di massa 4,5 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 = 9,5 kgL = 2,2 mmball = 4,5 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Difficile
θ = 35°a

Un cilindro pieno rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 35° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova l’accelerazione a del suo centro.

θ = 35°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²
6.Difficile
160 m/s30 g0,85 mL = 1,5 m6,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 6,5 kg e lunghezza 1,5 m è appesa da ferma a un perno privo di attrito nel suo estremo superiore. Un proiettile da 30 g che si muove orizzontalmente a 160 m/s colpisce l’asta a 0,85 m sotto il perno e vi rimane conficcato. Trova la velocità angolare ω dell’asta subito dopo l’urto.

M = 6,5 kgL = 1,5 mm = 30 gv = 160 m/sd = 0,85 m
ω = rad/s

Soluzioni

  1. 1. T = 7,979 N·m
  2. 2. Ek = 304,2 kJ
  3. 3. v = 4,952 m/s
  4. 4. ω = 3,28 rad/s
  5. 5. a = 3,751 m/s²
  6. 6. ω = 0,8332 rad/s

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