Un volano di massa 150 kg con un raggio d’inerzia di 0,4 m viene accelerato uniformemente da 200 rpm a 2000 rpm. Ciò richiede 2 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (2 kg, lunga 1,1 m) incernierata nell’estremo superiore O, con un disco pieno sottile di massa 6,5 kg e raggio 0,05 m fissato all’estremo inferiore. Il disco oscilla nel proprio piano e il suo centro si trova 1,15 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.
Un blocco da 12 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 18,5 kg e raggio 0,2 m che ruota su un asse orizzontale privo di attrito. Il blocco viene rilasciato da fermo. Usa g = 9,81 m/s². Trova l’accelerazione angolare α della puleggia.
Un’asta sottile omogenea di massa 3,5 kg e lunghezza 0,6 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 angolare ω dell’asta quando passa per la posizione verticale.
Un sfera piena di massa 10 kg rotola senza strisciare a 10 m/s. Trova la sua energia cinetica totale Ek.
Un sfera cava rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 25° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova il minimo coefficiente di attrito statico μs che gli impedisce di strisciare.
Soluzioni
- 1. T = 2262 N·m
- 2. IO = 9,411 kg·m²
- 3. α = 27,7 rad/s²
- 4. ω = 7,004 rad/s
- 5. Ek = 700 J
- 6. μs = 0,1865
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