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 = 0,2 mL = 0,5 m0,7 m2,5 kg10 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (2,5 kg, lunga 0,5 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 10 kg e raggio 0,2 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 0,7 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 2,5 kgL = 0,5 mmsphere = 10 kgr = 0,2 md = 0,7 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,15 mn = 1100 rpm140 kg

Un volano di massa 140 kg ha un raggio d’inerzia di 0,15 m rispetto al suo asse. Ruota a 1100 rpm. Trova la sua energia cinetica Ek in kJ.

M = 140 kgk = 0,15 mn = 1100 rpm
Ek = kJ
3.Media
L = 1,7 mm = 1,5 kgα

Un’asta sottile omogenea di massa 1,5 kg e lunghezza 1,7 m è incernierata a un estremo e tenuta orizzontale. Viene rilasciata da ferma. Usa g = 9,81 m/s². Trova l’accelerazione atip dell’estremo libero subito dopo il rilascio.

m = 1,5 kgL = 1,7 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
4.Media
2,5 kgaαM = 4,5 kgR = 0,45 m

Un blocco da 2,5 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 4,5 kg e raggio 0,45 m che ruota su un asse orizzontale privo di attrito. Il blocco viene rilasciato da fermo. Usa g = 9,81 m/s². Trova la velocità v del blocco dopo che è caduto di 2 m.

m = 2,5 kgM = 4,5 kgR = 0,45 mg = 9,81 m/s²h = 2 m
v = m/s
5.Difficile
θ = 40°vs = 8,5 m

Un sfera piena parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 40° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Il suo raggio è 0,05 m. Trova la sua velocità angolare ω dopo che ha rotolato per 8,5 m lungo il piano.

θ = 40°s = 8,5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,05 m
ω = rad/s
6.Difficile
0,75 m0,2 mn1​ = 60 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 5,5 kg, a 0,75 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 2 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 60 rpm, poi la persona avvicina i manubri a 0,2 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.

I0 = 2 kg·m²m = 2 × 5,5 kgr1 = 0,75 mr2 = 0,2 mn1 = 60 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. IO = 5,268 kg·m²
  2. 2. Ek = 20,9 kJ
  3. 3. atip = 14,71 m/s²
  4. 4. v = 4,545 m/s
  5. 5. ω = 175 rad/s
  6. 6. n2 = 201,3 rpm

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