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 = 0,25 m0 → 600 rpm180 kg

Un volano di massa 180 kg con un raggio d’inerzia di 0,25 m viene accelerato uniformemente da fermo a 600 rpm. Ciò richiede 19 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.

m = 180 kgk = 0,25 mn1 = 0 rpmn2 = 600 rpmt = 19 s
T = N·m
2.Facile
k = 0,3 mn = 1100 rpm230 kg

Un volano di massa 230 kg ha un raggio d’inerzia di 0,3 m rispetto al suo asse. Ruota a 1100 rpm. Trova la sua energia cinetica Ek in kJ.

M = 230 kgk = 0,3 mn = 1100 rpm
Ek = kJ
3.Media
v = ?4 kgL = 1,9 mm = 5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 5 kg e lunghezza 1,9 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 = 5 kgL = 1,9 mmball = 4 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Media
L = 1,6 mm = 19,5 kgα

Un’asta sottile omogenea di massa 19,5 kg e lunghezza 1,6 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 = 19,5 kgL = 1,6 mg = 9,81 m/s²
R = N
5.Difficile
θ = 20°vs = 4,5 m

Un sfera piena parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 20° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova la sua velocità v dopo che ha rotolato per 4,5 m lungo il piano.

θ = 20°s = 4,5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
280 m/s35 g0,72 mL = 0,8 m4,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 4,5 kg e lunghezza 0,8 m è appesa da ferma a un perno privo di attrito nel suo estremo superiore. Un proiettile da 35 g che si muove orizzontalmente a 280 m/s colpisce l’asta a 0,72 m sotto il perno e vi rimane conficcato. Trova la velocità angolare ω dell’asta subito dopo l’urto.

M = 4,5 kgL = 0,8 mm = 35 gv = 280 m/sd = 0,72 m
ω = rad/s

Soluzioni

  1. 1. T = 37,2 N·m
  2. 2. Ek = 137,3 kJ
  3. 3. v = 6,539 m/s
  4. 4. R = 47,82 N
  5. 5. v = 4,644 m/s
  6. 6. ω = 7,214 rad/s

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