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 = 0,1 mL = 0,9 m1 m0,5 kg1,5 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (0,5 kg, lunga 0,9 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 1,5 kg e raggio 0,1 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 1 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 0,5 kgL = 0,9 mmsphere = 1,5 kgr = 0,1 md = 1 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,55 m900 → 2600 rpm70 kg

Un volano di massa 70 kg con un raggio d’inerzia di 0,55 m viene accelerato uniformemente da 900 rpm a 2600 rpm. La coppia motrice è costante e vale 340 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?

m = 70 kgk = 0,55 mn1 = 900 rpmn2 = 2600 rpmT = 340 N·m
t = s
3.Media
L = 2,4 mm = 8,5 kgα

Un’asta sottile omogenea di massa 8,5 kg e lunghezza 2,4 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 = 8,5 kgL = 2,4 mg = 9,81 m/s²
R = N
4.Media
L = 1,9 mm = 8 kgα

Un’asta sottile omogenea di massa 8 kg e lunghezza 1,9 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 = 8 kgL = 1,9 mg = 9,81 m/s²
R = N
5.Difficile
θ = 15°vs = 10 m

Un sfera cava parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 15° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Il suo raggio è 0,15 m. Trova la sua velocità angolare ω dopo che ha rotolato per 10 m lungo il piano.

θ = 15°s = 10 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,15 m
ω = rad/s
6.Difficile
6 m/sω

Un sfera piena di massa 4,5 kg rotola senza strisciare a 6 m/s. Trova la sua energia cinetica rotazionale Erot.

m = 4,5 kgv = 6 m/sI = (2/5)·m·r²
Erot = J

Soluzioni

  1. 1. IO = 1,641 kg·m²
  2. 2. t = 11,09 s
  3. 3. R = 20,85 N
  4. 4. R = 19,62 N
  5. 5. ω = 36,8 rad/s
  6. 6. Erot = 32,4 J

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