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.
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
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.
Un motore eroga una coppia di 760 N·m a 600 rpm. Trova la sua potenza in uscita P in kW.
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?
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.
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.
Soluzioni
- 1. IO = 5,043 kg·m²
- 2. IO = 0,9712 kg·m²
- 3. P = 47,75 kW
- 4. t = 8,319 s
- 5. ω = 2,084 rad/s
- 6. n2 = 360 rpm
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