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 = 0,45 m900 → 1300 rpm80 kg

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.

m = 80 kgk = 0,45 mn1 = 900 rpmn2 = 1300 rpmt = 6 s
T = N·m
2.Facile
Or = 0,2 mL = 1 m1,2 m3,5 kg5 kg

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.

mrod = 3,5 kgL = 1 mmsphere = 5 kgr = 0,2 md = 1,2 m
IO = kg·m²
3.Media
ω = ?L = 1 mm = 10 kg

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.

m = 10 kgL = 1 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Media
n = 2600 rpmTb​ = 135 N·mI = 32 kg·m²

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?

I = 32 kg·m²n = 2600 rpmTb = 135 N·m
t = s
5.Difficile
θ = 20°vs = 5 m

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.

θ = 20°s = 5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
θ = 25°a

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.

θ = 25°I = m·r²g = 9,81 m/s²
μs =

Soluzioni

  1. 1. T = 113,1 N·m
  2. 2. IO = 8,447 kg·m²
  3. 3. ω = 5,425 rad/s
  4. 4. t = 64,54 s
  5. 5. v = 4,895 m/s
  6. 6. μs = 0,2332

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