Un volano di massa 160 kg con un raggio d’inerzia di 0,6 m viene accelerato uniformemente da fermo a 500 rpm. Ciò richiede 16 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
Un’asta sottile omogenea di massa 8 kg e lunghezza 1,9 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,65 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.
Un volano con momento d’inerzia di 32 kg·m² ruota a 2500 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 90 N·m. Quanto tempo t impiega a fermarsi?
Un motore porta un volano con momento d’inerzia di 17,5 kg·m² da fermo a 1600 rpm in 55 s. Trascurando le perdite, trova la potenza media Pavg che eroga, in kW.
Un disco pieno omogeneo (massa 2 kg, raggio 0,5 m) ruota liberamente a 300 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 14 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. Trova la loro velocità comune n2 in rpm.
Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 3,5 kg, a 0,75 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 0,3 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.
Soluzioni
- 1. T = 188,5 N·m
- 2. IO = 5,787 kg·m²
- 3. t = 93,08 s
- 4. Pavg = 4,466 kW
- 5. n2 = 20 rpm
- 6. n2 = 68,57 rpm
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