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 = 1,3 m1,55 m4 kg2 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (4 kg, lunga 1,3 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 2 kg e raggio 0,25 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 1,55 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 4 kgL = 1,3 mmsphere = 2 kgr = 0,25 md = 1,55 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,55 mn = 2700 rpm210 kg

Un volano di massa 210 kg ha un raggio d’inerzia di 0,55 m rispetto al suo asse. Ruota a 2700 rpm. Trova la sua energia cinetica Ek in kJ.

M = 210 kgk = 0,55 mn = 2700 rpm
Ek = kJ
3.Media
n = 1700 rpmTb​ = 80 N·mI = 38 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 38 kg·m² ruota a 1700 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 80 N·m. Quanti giri N compie il volano prima di fermarsi?

I = 38 kg·m²n = 1700 rpmTb = 80 N·m
N = rev
4.Media
v = ?L = 0,7 mm = 6 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 6 kg e lunghezza 0,7 m è incernierata a un estremo e rilasciata da ferma in posizione orizzontale. 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 = 6 kgL = 0,7 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
0,8 m0,15 mn1​ = 20 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 6 kg, a 0,8 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 4,5 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 20 rpm, poi la persona avvicina i manubri a 0,15 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.

I0 = 4,5 kg·m²m = 2 × 6 kgr1 = 0,8 mr2 = 0,15 mn1 = 20 rpm
n2 = rpm
6.Difficile
disco: 36 kganello: 7 kgn1​ = 1150 rpm

Un disco pieno omogeneo (massa 36 kg, raggio 0,15 m) ruota liberamente a 1150 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 7 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 = 36 kgMring = 7 kgR = 0,15 mn1 = 1150 rpm
ΔE = J

Soluzioni

  1. 1. IO = 7,108 kg·m²
  2. 2. Ek = 2539 kJ
  3. 3. N = 1198 rev
  4. 4. v = 4,539 m/s
  5. 5. n2 = 51,07 rpm
  6. 6. ΔE = 822,3 J

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