Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (1,5 kg, lunga 0,9 m) incernierata nell’estremo superiore O, con un disco pieno sottile di massa 5,5 kg e raggio 0,15 m fissato all’estremo inferiore. Il disco oscilla nel proprio piano e il suo centro si trova 1,05 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 5,5 kg e lunghezza 2,6 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,65 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.
Un blocco da 3,5 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 la velocità v del blocco dopo che è caduto di 5 m.
Un volano con momento d’inerzia di 27 kg·m² ruota a 2000 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 55 N·m. Quanti giri N compie il volano prima di fermarsi?
Un sfera piena 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 9 m lungo il piano.
Un disco pieno omogeneo (massa 3 kg, raggio 0,15 m) ruota liberamente a 1050 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 7 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?
Soluzioni
- 1. IO = 6,531 kg·m²
- 2. IO = 5,422 kg·m²
- 3. v = 5,464 m/s
- 4. N = 1714 rev
- 5. v = 7,301 m/s
- 6. ΔE = 168 J
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