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 = 0,05 mL = 0,7 m0,75 m5 kg7,5 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (5 kg, lunga 0,7 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 7,5 kg e raggio 0,05 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 0,75 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 5 kgL = 0,7 mmsphere = 7,5 kgr = 0,05 md = 0,75 m
IO = kg·m²
2.Facile
L = 0,6 mGOd = 0,25 mm = 10,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 10,5 kg e lunghezza 0,6 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,25 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 10,5 kgL = 0,6 md = 0,25 m
IO = kg·m²
3.Media
n = 600 rpmT = 760 N·m

Un motore eroga una coppia di 760 N·m a 600 rpm. Trova la sua potenza in uscita P in kW.

T = 760 N·mn = 600 rpm
P = kW
4.Media
n = 2600 rpmTb​ = 180 N·mI = 5,5 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 5,5 kg·m² ruota a 2600 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 180 N·m. Quanto tempo t impiega a fermarsi?

I = 5,5 kg·m²n = 2600 rpmTb = 180 N·m
t = s
5.Difficile
180 m/s40 g1,13 mL = 1,7 m4 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 4 kg e lunghezza 1,7 m è appesa da ferma a un perno privo di attrito nel suo estremo superiore. Un proiettile da 40 g che si muove orizzontalmente a 180 m/s colpisce l’asta a 1,13 m sotto il perno e vi rimane conficcato. Trova la velocità angolare ω dell’asta subito dopo l’urto.

M = 4 kgL = 1,7 mm = 40 gv = 180 m/sd = 1,13 m
ω = rad/s
6.Difficile
disco: 24 kganello: 18 kgn1​ = 900 rpm

Un disco pieno omogeneo (massa 24 kg, raggio 0,25 m) ruota liberamente a 900 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 18 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 = 24 kgMring = 18 kgR = 0,25 mn1 = 900 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. IO = 5,043 kg·m²
  2. 2. IO = 0,9712 kg·m²
  3. 3. P = 47,75 kW
  4. 4. t = 8,319 s
  5. 5. ω = 2,084 rad/s
  6. 6. n2 = 360 rpm

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