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
L = 2,8 mGOd = 0,35 mm = 2 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 2 kg e lunghezza 2,8 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,35 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 2 kgL = 2,8 md = 0,35 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,55 m300 → 1500 rpm70 kg

Un volano di massa 70 kg con un raggio d’inerzia di 0,55 m viene accelerato uniformemente da 300 rpm a 1500 rpm. La coppia motrice è costante e vale 99 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?

m = 70 kgk = 0,55 mn1 = 300 rpmn2 = 1500 rpmT = 99 N·m
t = s
3.Media
n = 2500 rpmTb​ = 175 N·mI = 10 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 10 kg·m² ruota a 2500 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 175 N·m. Quanto tempo t impiega a fermarsi?

I = 10 kg·m²n = 2500 rpmTb = 175 N·m
t = s
4.Media
0 → 2000 rpmI = 27,5 kg·m²

Un motore porta un volano con momento d’inerzia di 27,5 kg·m² da fermo a 2000 rpm in 4 s. Trascurando le perdite, trova la potenza media Pavg che eroga, in kW.

I = 27,5 kg·m²n = 2000 rpmt = 4 s
Pavg = kW
5.Difficile
1 m/sω

Un sfera cava di massa 10 kg rotola senza strisciare a 1 m/s. Quale percentuale p della sua energia cinetica totale è rotazionale?

m = 10 kgv = 1 m/sI = (2/3)·m·r²
p = %
6.Difficile
θ = 15°vs = 10 m

Un cilindro pieno parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 15° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova la sua velocità v dopo che ha rotolato per 10 m lungo il piano.

θ = 15°s = 10 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Soluzioni

  1. 1. IO = 1,552 kg·m²
  2. 2. t = 26,88 s
  3. 3. t = 14,96 s
  4. 4. Pavg = 150,8 kW
  5. 5. p = 40 %
  6. 6. v = 5,818 m/s

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