Un volano di massa 80 kg con un raggio d’inerzia di 0,45 m viene accelerato uniformemente da 900 rpm a 1300 rpm. Ciò richiede 6 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 (3,5 kg, lunga 1 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 5 kg e raggio 0,2 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 1,2 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.
Un’asta sottile omogenea di massa 10 kg e lunghezza 1 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 volano con momento d’inerzia di 32 kg·m² ruota a 2600 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 135 N·m. Quanto tempo t impiega a fermarsi?
Un sfera piena parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 20° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova la sua velocità v dopo che ha rotolato per 5 m lungo il piano.
Un anello sottile 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 = 113,1 N·m
- 2. IO = 8,447 kg·m²
- 3. ω = 5,425 rad/s
- 4. t = 64,54 s
- 5. v = 4,895 m/s
- 6. μs = 0,2332
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