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
Or = 0,25 mL = 1,1 m1,35 m1,5 kg7,5 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (1,5 kg, lunga 1,1 m) incernierata nell’estremo superiore O, con un disco pieno sottile di massa 7,5 kg e raggio 0,25 m fissato all’estremo inferiore. Il disco oscilla nel proprio piano e il suo centro si trova 1,35 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 1,5 kgL = 1,1 mmdisc = 7,5 kgr = 0,25 md = 1,35 m
IO = kg·m²
2.Facile
L = 2,3 mGOd = 0,85 mm = 1 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 1 kg e lunghezza 2,3 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,85 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 1 kgL = 2,3 md = 0,85 m
IO = kg·m²
3.Media
v = ?4 kgL = 2,5 mm = 6 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 6 kg e lunghezza 2,5 m è incernierata a un estremo e rilasciata da ferma in posizione orizzontale. Una piccola sfera di massa 4 kg è fissata al suo estremo libero. Trascura l’attrito e usa g = 9,81 m/s². Trova la velocità v dell’estremo libero quando l’asta passa per la posizione verticale.

m = 6 kgL = 2,5 mmball = 4 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Media
5,5 kgaαM = 4 kgR = 0,4 m

Un blocco da 5,5 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 4 kg e raggio 0,4 m che ruota su un asse orizzontale privo di attrito. Il blocco viene rilasciato da fermo. Usa g = 9,81 m/s². Trova la tensione T nella fune.

m = 5,5 kgM = 4 kgR = 0,4 mg = 9,81 m/s²
T = N
5.Difficile
θ = 20°as = 3 m

Un sfera piena rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 20° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Parte da fermo. Quanto tempo t impiega a rotolare per 3 m lungo il piano?

θ = 20°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²s = 3 m
t = s
6.Difficile
0,8 m0,25 mn1​ = 55 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 2,5 kg, a 0,8 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 2,5 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 55 rpm, poi la persona avvicina i manubri a 0,25 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.

I0 = 2,5 kg·m²m = 2 × 2,5 kgr1 = 0,8 mr2 = 0,25 mn1 = 55 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. IO = 14,51 kg·m²
  2. 2. IO = 1,163 kg·m²
  3. 3. v = 7,565 m/s
  4. 4. T = 14,39 N
  5. 5. t = 1,582 s
  6. 6. n2 = 111,5 rpm

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