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
k = 0,2 m0 → 400 rpm120 kg

Un volano di massa 120 kg con un raggio d’inerzia di 0,2 m viene accelerato uniformemente da fermo a 400 rpm. Ciò richiede 19 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.

m = 120 kgk = 0,2 mn1 = 0 rpmn2 = 400 rpmt = 19 s
T = N·m
2.Facile
R = 0,2 mn = 2900 rpm180 kg

Un volano è un disco pieno omogeneo di massa 180 kg e raggio 0,2 m. Ruota a 2900 rpm. Trova la sua energia cinetica Ek in kJ.

M = 180 kgR = 0,2 mn = 2900 rpm
Ek = kJ
3.Media
v = ?4 kgL = 1,8 mm = 8 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 8 kg e lunghezza 1,8 m è incernierata a un estremo e rilasciata da ferma in posizione orizzontale. Una piccola sfera di massa 4 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 = 8 kgL = 1,8 mmball = 4 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Media
n = 2800 rpmTb​ = 120 N·mI = 16 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 16 kg·m² ruota a 2800 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 120 N·m. Quanti giri N compie il volano prima di fermarsi?

I = 16 kg·m²n = 2800 rpmTb = 120 N·m
N = rev
5.Difficile
disco: 5 kganello: 17 kgn1​ = 350 rpm

Un disco pieno omogeneo (massa 5 kg, raggio 0,2 m) ruota liberamente a 350 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 17 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. Quanta energia cinetica ΔE viene persa nel processo?

Mdisc = 5 kgMring = 17 kgR = 0,2 mn1 = 350 rpm
ΔE = J
6.Difficile
θ = 25°vs = 6 m

Un cilindro pieno parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 25° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova la sua velocità v dopo che ha rotolato per 6 m lungo il piano.

θ = 25°s = 6 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Soluzioni

  1. 1. T = 10,58 N·m
  2. 2. Ek = 166 kJ
  3. 3. v = 6,51 m/s
  4. 4. N = 912,2 rev
  5. 5. ΔE = 58,56 J
  6. 6. v = 5,759 m/s

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