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
L = 2,9 mGOd = 1,3 mm = 3 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 3 kg e lunghezza 2,9 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 1,3 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 3 kgL = 2,9 md = 1,3 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,4 m800 → 1700 rpm130 kg

Un volano di massa 130 kg con un raggio d’inerzia di 0,4 m viene accelerato uniformemente da 800 rpm a 1700 rpm. Ciò richiede 18 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.

m = 130 kgk = 0,4 mn1 = 800 rpmn2 = 1700 rpmt = 18 s
T = N·m
3.Media
ω = ?L = 2,5 mm = 7 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 7 kg e lunghezza 2,5 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 = 7 kgL = 2,5 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Media
11,5 kgaαM = 9,5 kgR = 0,35 m

Un blocco da 11,5 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 9,5 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 l’accelerazione a del blocco.

m = 11,5 kgM = 9,5 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
5.Difficile
θ = 15°vs = 4 m

Un sfera piena parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 15° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Il suo raggio è 0,05 m. Trova la sua velocità angolare ω dopo che ha rotolato per 4 m lungo il piano.

θ = 15°s = 4 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,05 m
ω = rad/s
6.Difficile
0,75 m0,15 mn1​ = 55 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 2 kg, a 0,75 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 1,5 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 55 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 = 1,5 kg·m²m = 2 × 2 kgr1 = 0,75 mr2 = 0,15 mn1 = 55 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. IO = 7,172 kg·m²
  2. 2. T = 108,9 N·m
  3. 3. ω = 3,431 rad/s
  4. 4. a = 6,942 m/s²
  5. 5. ω = 76,18 rad/s
  6. 6. n2 = 129,7 rpm

Soluzioni complete passo passo: esercitati su questo argomento su examproblems.com.