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 = 0,15 mL = 0,9 m1,05 m1,5 kg5,5 kg

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.

mrod = 1,5 kgL = 0,9 mmdisc = 5,5 kgr = 0,15 md = 1,05 m
IO = kg·m²
2.Facile
L = 2,6 mGOd = 0,65 mm = 5,5 kg

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.

m = 5,5 kgL = 2,6 md = 0,65 m
IO = kg·m²
3.Media
3,5 kgaαM = 16 kgR = 0,1 m

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.

m = 3,5 kgM = 16 kgR = 0,1 mg = 9,81 m/s²h = 5 m
v = m/s
4.Media
n = 2000 rpmTb​ = 55 N·mI = 27 kg·m²

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?

I = 27 kg·m²n = 2000 rpmTb = 55 N·m
N = rev
5.Difficile
θ = 25°vs = 9 m

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.

θ = 25°s = 9 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
disco: 3 kganello: 7 kgn1​ = 1050 rpm

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?

Mdisc = 3 kgMring = 7 kgR = 0,15 mn1 = 1050 rpm
ΔE = J

Soluzioni

  1. 1. IO = 6,531 kg·m²
  2. 2. IO = 5,422 kg·m²
  3. 3. v = 5,464 m/s
  4. 4. N = 1714 rev
  5. 5. v = 7,301 m/s
  6. 6. ΔE = 168 J

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