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.
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
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.
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.
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.
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.
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.
Soluzioni
- 1. T = 37,2 N·m
- 2. Ek = 137,3 kJ
- 3. v = 6,539 m/s
- 4. R = 47,82 N
- 5. v = 4,644 m/s
- 6. ω = 7,214 rad/s
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