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 = 0,05 mL = 1,5 m1,55 m3 kg10 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (3 kg, lunga 1,5 m) incernierata nell’estremo superiore O, con un disco pieno sottile di massa 10 kg e raggio 0,05 m fissato all’estremo inferiore. Il disco oscilla nel proprio piano e il suo centro si trova 1,55 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 3 kgL = 1,5 mmdisc = 10 kgr = 0,05 md = 1,55 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,55 m800 → 1900 rpm90 kg

Un volano di massa 90 kg con un raggio d’inerzia di 0,55 m viene accelerato uniformemente da 800 rpm a 1900 rpm. La coppia motrice è costante e vale 180 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?

m = 90 kgk = 0,55 mn1 = 800 rpmn2 = 1900 rpmT = 180 N·m
t = s
3.Media
L = 2 mm = 17 kgα

Un’asta sottile omogenea di massa 17 kg e lunghezza 2 m è incernierata a un estremo e tenuta orizzontale. Viene rilasciata da ferma. Usa g = 9,81 m/s². Trova la sua accelerazione angolare α subito dopo il rilascio.

m = 17 kgL = 2 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Media
13 kgaαM = 6,5 kgR = 0,2 m

Un blocco da 13 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 6,5 kg e raggio 0,2 m che ruota su un asse orizzontale privo di attrito. Il blocco viene rilasciato da fermo. Usa g = 9,81 m/s². Trova l’accelerazione a del blocco.

m = 13 kgM = 6,5 kgR = 0,2 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
5.Difficile
θ = 20°vs = 3 m

Un sfera cava 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 3 m lungo il piano.

θ = 20°s = 3 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
1 m/sω

Un anello sottile di massa 13,5 kg rotola senza strisciare a 1 m/s. Trova la sua energia cinetica rotazionale Erot.

m = 13,5 kgv = 1 m/sI = m·r²
Erot = J

Soluzioni

  1. 1. IO = 26,29 kg·m²
  2. 2. t = 17,42 s
  3. 3. α = 7,357 rad/s²
  4. 4. a = 7,848 m/s²
  5. 5. v = 3,475 m/s
  6. 6. Erot = 6,75 J

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