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 = 0,8 mGOd = 0,1 mm = 5,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 5,5 kg e lunghezza 0,8 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,1 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 5,5 kgL = 0,8 md = 0,1 m
IO = kg·m²
2.Facile
Or = 0,25 mL = 1,4 m1,65 m4,5 kg9,5 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (4,5 kg, lunga 1,4 m) incernierata nell’estremo superiore O, con un disco pieno sottile di massa 9,5 kg e raggio 0,25 m fissato all’estremo inferiore. Il disco oscilla nel proprio piano e il suo centro si trova 1,65 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 4,5 kgL = 1,4 mmdisc = 9,5 kgr = 0,25 md = 1,65 m
IO = kg·m²
3.Media
v = ?1,5 kgL = 1,8 mm = 10 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 10 kg e lunghezza 1,8 m è incernierata a un estremo e rilasciata da ferma in posizione orizzontale. Una piccola sfera di massa 1,5 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.

m = 10 kgL = 1,8 mmball = 1,5 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Media
n = 800 rpmTb​ = 15 N·mI = 21,5 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 21,5 kg·m² ruota a 800 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 15 N·m. Quanti giri N compie il volano prima di fermarsi?

I = 21,5 kg·m²n = 800 rpmTb = 15 N·m
N = rev
5.Difficile
0,65 m0,35 mn1​ = 45 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 1 kg, a 0,65 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 4 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 45 rpm, poi la persona avvicina i manubri a 0,35 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.

I0 = 4 kg·m²m = 2 × 1 kgr1 = 0,65 mr2 = 0,35 mn1 = 45 rpm
n2 = rpm
6.Difficile
disco: 9 kganello: 16 kgn1​ = 1050 rpm

Un disco pieno omogeneo (massa 9 kg, raggio 0,25 m) ruota liberamente a 1050 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 16 kg e dello stesso raggio viene lasciato cadere da fermo su di esso, centrato sull’albero, e i due si mettono rapidamente a ruotare insieme. Trova la loro velocità comune n2 in rpm.

Mdisc = 9 kgMring = 16 kgR = 0,25 mn1 = 1050 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. IO = 0,3483 kg·m²
  2. 2. IO = 29,1 kg·m²
  3. 3. v = 6,892 m/s
  4. 4. N = 800,5 rev
  5. 5. n2 = 51,36 rpm
  6. 6. n2 = 230,5 rpm

Soluzioni complete passo passo: esercitati su questo argomento su examproblems.com.