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.
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
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.
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?
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.
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.
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?
Soluzioni
- 1. IO = 7,108 kg·m²
- 2. Ek = 2539 kJ
- 3. N = 1198 rev
- 4. v = 4,539 m/s
- 5. n2 = 51,07 rpm
- 6. ΔE = 822,3 J
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