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 = 1,6 mGOd = 0,55 mm = 11,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 11,5 kg e lunghezza 1,6 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,55 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 11,5 kgL = 1,6 md = 0,55 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,15 m900 → 2900 rpm60 kg

Un volano di massa 60 kg con un raggio d’inerzia di 0,15 m viene accelerato uniformemente da 900 rpm a 2900 rpm. Ciò richiede 7 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.

m = 60 kgk = 0,15 mn1 = 900 rpmn2 = 2900 rpmt = 7 s
T = N·m
3.Media
0 → 3000 rpmI = 30,5 kg·m²

Un motore porta un volano con momento d’inerzia di 30,5 kg·m² da fermo a 3000 rpm in 25 s. Trascurando le perdite, trova la potenza media Pavg che eroga, in kW.

I = 30,5 kg·m²n = 3000 rpmt = 25 s
Pavg = kW
4.Media
n = 1100 rpmTb​ = 70 N·mI = 39 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 39 kg·m² ruota a 1100 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 70 N·m. Quanto tempo t impiega a fermarsi?

I = 39 kg·m²n = 1100 rpmTb = 70 N·m
t = s
5.Difficile
500 m/s20 g1,11 mL = 1,9 m8,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 8,5 kg e lunghezza 1,9 m è appesa da ferma a un perno privo di attrito nel suo estremo superiore. Un proiettile da 20 g che si muove orizzontalmente a 500 m/s colpisce l’asta a 1,11 m sotto il perno e vi rimane conficcato. Trova la velocità angolare ω dell’asta subito dopo l’urto.

M = 8,5 kgL = 1,9 mm = 20 gv = 500 m/sd = 1,11 m
ω = rad/s
6.Difficile
θ = 15°as = 6 m

Un cilindro pieno rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 15° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Parte da fermo. Quanto tempo t impiega a rotolare per 6 m lungo il piano?

θ = 15°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²s = 6 m
t = s

Soluzioni

  1. 1. IO = 5,932 kg·m²
  2. 2. T = 40,39 N·m
  3. 3. Pavg = 60,2 kW
  4. 4. t = 64,18 s
  5. 5. ω = 1,083 rad/s
  6. 6. t = 2,663 s

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