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 = 0,1 m0 → 1500 rpm200 kg

Un volano di massa 200 kg con un raggio d’inerzia di 0,1 m viene accelerato uniformemente da fermo a 1500 rpm. Ciò richiede 9 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.

m = 200 kgk = 0,1 mn1 = 0 rpmn2 = 1500 rpmt = 9 s
T = N·m
2.Facile
Or = 0,05 mL = 0,4 m0,45 m2,5 kg7 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (2,5 kg, lunga 0,4 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 7 kg e raggio 0,05 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 0,45 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 2,5 kgL = 0,4 mmsphere = 7 kgr = 0,05 md = 0,45 m
IO = kg·m²
3.Media
L = 2,4 mm = 11 kgα

Un’asta sottile omogenea di massa 11 kg e lunghezza 2,4 m è incernierata a un estremo e tenuta orizzontale. Viene rilasciata da ferma. Usa g = 9,81 m/s². Trova la forza verticale R che la cerniera esercita sull’asta subito dopo il rilascio.

m = 11 kgL = 2,4 mg = 9,81 m/s²
R = N
4.Media
n = 1400 rpmTb​ = 100 N·mI = 31,5 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 31,5 kg·m² ruota a 1400 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 100 N·m. Quanti giri N compie il volano prima di fermarsi?

I = 31,5 kg·m²n = 1400 rpmTb = 100 N·m
N = rev
5.Difficile
θ = 25°vs = 8,5 m

Un cilindro pieno parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 25° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova la sua velocità v dopo che ha rotolato per 8,5 m lungo il piano.

θ = 25°s = 8,5 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
disco: 3 kganello: 1 kgn1​ = 950 rpm

Un disco pieno omogeneo (massa 3 kg, raggio 0,5 m) ruota liberamente a 950 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 1 kg e dello stesso raggio viene lasciato cadere da fermo su di esso, centrato sull’albero, e i due si mettono rapidamente a ruotare insieme. Quanta energia cinetica ΔE viene persa nel processo?

Mdisc = 3 kgMring = 1 kgR = 0,5 mn1 = 950 rpm
ΔE = J

Soluzioni

  1. 1. T = 34,91 N·m
  2. 2. IO = 1,558 kg·m²
  3. 3. R = 26,98 N
  4. 4. N = 538,8 rev
  5. 5. v = 6,855 m/s
  6. 6. ΔE = 742,3 J

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