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 = 0,6 mm = 8 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 8 kg e lunghezza 2,8 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,6 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 8 kgL = 2,8 md = 0,6 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,25 mn = 2900 rpm60 kg

Un volano di massa 60 kg ha un raggio d’inerzia di 0,25 m rispetto al suo asse. Ruota a 2900 rpm. Trova la sua energia cinetica Ek in kJ.

M = 60 kgk = 0,25 mn = 2900 rpm
Ek = kJ
3.Media
n = 2600 rpmT = 1900 N·m

Un motore eroga una coppia di 1900 N·m a 2600 rpm. Trova la sua potenza in uscita P in kW.

T = 1900 N·mn = 2600 rpm
P = kW
4.Media
L = 0,6 mm = 14,5 kgα

Un’asta sottile omogenea di massa 14,5 kg e lunghezza 0,6 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 = 14,5 kgL = 0,6 mg = 9,81 m/s²
R = N
5.Difficile
440 m/s5 g1,63 mL = 1,7 m4,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 4,5 kg e lunghezza 1,7 m è appesa da ferma a un perno privo di attrito nel suo estremo superiore. Un proiettile da 5 g che si muove orizzontalmente a 440 m/s colpisce l’asta a 1,63 m sotto il perno e vi rimane conficcato. Trova la velocità angolare ω dell’asta subito dopo l’urto.

M = 4,5 kgL = 1,7 mm = 5 gv = 440 m/sd = 1,63 m
ω = rad/s
6.Difficile
0,7 m0,3 mn1​ = 20 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 4,5 kg, a 0,7 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 1,5 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 20 rpm, poi la persona avvicina i manubri a 0,3 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.

I0 = 1,5 kg·m²m = 2 × 4,5 kgr1 = 0,7 mr2 = 0,3 mn1 = 20 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. IO = 8,107 kg·m²
  2. 2. Ek = 172,9 kJ
  3. 3. P = 517,3 kW
  4. 4. R = 35,56 N
  5. 5. ω = 0,8247 rad/s
  6. 6. n2 = 51,17 rpm

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