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 = 0,7 m0,95 m0,5 kg1 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (0,5 kg, lunga 0,7 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 1 kg e raggio 0,25 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 0,95 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 0,5 kgL = 0,7 mmsphere = 1 kgr = 0,25 md = 0,95 m
IO = kg·m²
2.Facile
Or = 0,05 mL = 0,5 m0,55 m5 kg8,5 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (5 kg, lunga 0,5 m) incernierata nell’estremo superiore O, con un disco pieno sottile di massa 8,5 kg e raggio 0,05 m fissato all’estremo inferiore. Il disco oscilla nel proprio piano e il suo centro si trova 0,55 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 5 kgL = 0,5 mmdisc = 8,5 kgr = 0,05 md = 0,55 m
IO = kg·m²
3.Media
4 kgaαM = 2,5 kgR = 0,35 m

Un blocco da 4 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 2,5 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 2,5 m.

m = 4 kgM = 2,5 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²h = 2,5 m
v = m/s
4.Media
ω = ?L = 0,5 mm = 1,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 1,5 kg e lunghezza 0,5 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 = 1,5 kgL = 0,5 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Difficile
θ = 40°vs = 1,5 m

Un sfera piena parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 40° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova la sua velocità v dopo che ha rotolato per 1,5 m lungo il piano.

θ = 40°s = 1,5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
0,65 m0,15 mn1​ = 40 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 1,5 kg, a 0,65 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 4 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 40 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 kg·m²m = 2 × 1,5 kgr1 = 0,65 mr2 = 0,15 mn1 = 40 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. IO = 1,009 kg·m²
  2. 2. IO = 2,999 kg·m²
  3. 3. v = 6,113 m/s
  4. 4. ω = 7,672 rad/s
  5. 5. v = 3,676 m/s
  6. 6. n2 = 51,8 rpm

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