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 = 0,15 m0 → 700 rpm200 kg

Un volano di massa 200 kg con un raggio d’inerzia di 0,15 m viene accelerato uniformemente da fermo a 700 rpm. La coppia motrice è costante e vale 17 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?

m = 200 kgk = 0,15 mn1 = 0 rpmn2 = 700 rpmT = 17 N·m
t = s
2.Facile
Or = 0,05 mL = 0,4 m0,45 m2 kg3,5 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (2 kg, lunga 0,4 m) incernierata nell’estremo superiore O, con un disco pieno sottile di massa 3,5 kg e raggio 0,05 m fissato all’estremo inferiore. Il disco oscilla nel proprio piano e il suo centro si trova 0,45 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 2 kgL = 0,4 mmdisc = 3,5 kgr = 0,05 md = 0,45 m
IO = kg·m²
3.Media
15 kgaαM = 16 kgR = 0,1 m

Un blocco da 15 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 16 kg e raggio 0,1 m che ruota su un asse orizzontale privo di attrito. Il blocco viene rilasciato da fermo. Usa g = 9,81 m/s². Trova l’accelerazione angolare α della puleggia.

m = 15 kgM = 16 kgR = 0,1 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Media
n = 500 rpmP = 164 kW

Un albero trasmette 164 kW a 500 rpm. Trova la coppia T nell’albero.

P = 164 kWn = 500 rpm
T = N·m
5.Difficile
0,8 m0,25 mn1​ = 60 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 5 kg, a 0,8 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 2,5 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 60 rpm, poi la persona avvicina i manubri a 0,25 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.

I0 = 2,5 kg·m²m = 2 × 5 kgr1 = 0,8 mr2 = 0,25 mn1 = 60 rpm
n2 = rpm
6.Difficile
θ = 35°as = 9,5 m

Un sfera piena rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 35° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Parte da fermo. Quanto tempo t impiega a rotolare per 9,5 m lungo il piano?

θ = 35°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²s = 9,5 m
t = s

Soluzioni

  1. 1. t = 19,4 s
  2. 2. IO = 0,8198 kg·m²
  3. 3. α = 63,98 rad/s²
  4. 4. T = 3132 N·m
  5. 5. n2 = 170,9 rpm
  6. 6. t = 2,174 s

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