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 = 0,4 m200 → 2000 rpm150 kg

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.

m = 150 kgk = 0,4 mn1 = 200 rpmn2 = 2000 rpmt = 2 s
T = N·m
2.Facile
Or = 0,05 mL = 1,1 m1,15 m2 kg6,5 kg

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.

mrod = 2 kgL = 1,1 mmdisc = 6,5 kgr = 0,05 md = 1,15 m
IO = kg·m²
3.Media
12 kgaαM = 18,5 kgR = 0,2 m

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.

m = 12 kgM = 18,5 kgR = 0,2 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Media
ω = ?L = 0,6 mm = 3,5 kg

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.

m = 3,5 kgL = 0,6 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Difficile
10 m/sω

Un sfera piena di massa 10 kg rotola senza strisciare a 10 m/s. Trova la sua energia cinetica totale Ek.

m = 10 kgv = 10 m/sI = (2/5)·m·r²
Ek = J
6.Difficile
θ = 25°a

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.

θ = 25°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =

Soluzioni

  1. 1. T = 2262 N·m
  2. 2. IO = 9,411 kg·m²
  3. 3. α = 27,7 rad/s²
  4. 4. ω = 7,004 rad/s
  5. 5. Ek = 700 J
  6. 6. μs = 0,1865

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