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 = 0,35 m0 → 2000 rpm170 kg

Un volano di massa 170 kg con un raggio d’inerzia di 0,35 m viene accelerato uniformemente da fermo a 2000 rpm. La coppia motrice è costante e vale 190 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?

m = 170 kgk = 0,35 mn1 = 0 rpmn2 = 2000 rpmT = 190 N·m
t = s
2.Facile
L = 1,8 mGOd = 0,9 mm = 3 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 3 kg e lunghezza 1,8 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,9 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 3 kgL = 1,8 md = 0,9 m
IO = kg·m²
3.Media
n = 900 rpmTb​ = 115 N·mI = 23,5 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 23,5 kg·m² ruota a 900 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 115 N·m. Quanti giri N compie il volano prima di fermarsi?

I = 23,5 kg·m²n = 900 rpmTb = 115 N·m
N = rev
4.Media
L = 2,2 mm = 18 kgα

Un’asta sottile omogenea di massa 18 kg e lunghezza 2,2 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 = 18 kgL = 2,2 mg = 9,81 m/s²
R = N
5.Difficile
disco: 13 kganello: 17 kgn1​ = 700 rpm

Un disco pieno omogeneo (massa 13 kg, raggio 0,2 m) ruota liberamente a 700 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 17 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 = 13 kgMring = 17 kgR = 0,2 mn1 = 700 rpm
ΔE = J
6.Difficile
disco: 40 kganello: 6 kgn1​ = 550 rpm

Un disco pieno omogeneo (massa 40 kg, raggio 0,1 m) ruota liberamente a 550 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 6 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.

Mdisc = 40 kgMring = 6 kgR = 0,1 mn1 = 550 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. t = 22,96 s
  2. 2. IO = 3,24 kg·m²
  3. 3. N = 144,4 rev
  4. 4. R = 44,15 N
  5. 5. ΔE = 505,3 J
  6. 6. n2 = 423,1 rpm

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