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.
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
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.
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.
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.
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.
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.
Soluzioni
- 1. T = 7,979 N·m
- 2. Ek = 304,2 kJ
- 3. v = 4,952 m/s
- 4. ω = 3,28 rad/s
- 5. a = 3,751 m/s²
- 6. ω = 0,8332 rad/s
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