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
L = 2,8 mGOd = 0,55 mm = 12 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 12 kg e lunghezza 2,8 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,55 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 12 kgL = 2,8 md = 0,55 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,2 m0 → 300 rpm60 kg

Un volano di massa 60 kg con un raggio d’inerzia di 0,2 m viene accelerato uniformemente da fermo a 300 rpm. La coppia motrice è costante e vale 19 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?

m = 60 kgk = 0,2 mn1 = 0 rpmn2 = 300 rpmT = 19 N·m
t = s
3.Media
0 → 2400 rpmI = 2 kg·m²

Un motore porta un volano con momento d’inerzia di 2 kg·m² da fermo a 2400 rpm in 55 s. Trascurando le perdite, trova la potenza media Pavg che eroga, in kW.

I = 2 kg·m²n = 2400 rpmt = 55 s
Pavg = kW
4.Media
0,5 kgaαM = 8,5 kgR = 0,35 m

Un blocco da 0,5 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 8,5 kg e raggio 0,35 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 3 m.

m = 0,5 kgM = 8,5 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²h = 3 m
v = m/s
5.Difficile
140 m/s20 g1,12 mL = 1,8 m4,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 4,5 kg e lunghezza 1,8 m è appesa da ferma a un perno privo di attrito nel suo estremo superiore. Un proiettile da 20 g che si muove orizzontalmente a 140 m/s colpisce l’asta a 1,12 m sotto il perno e vi rimane conficcato. Trova la velocità angolare ω dell’asta subito dopo l’urto.

M = 4,5 kgL = 1,8 mm = 20 gv = 140 m/sd = 1,12 m
ω = rad/s
6.Difficile
θ = 25°a

Un anello sottile rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 25° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova il minimo coefficiente di attrito statico μs che gli impedisce di strisciare.

θ = 25°I = m·r²g = 9,81 m/s²
μs =

Soluzioni

  1. 1. IO = 11,47 kg·m²
  2. 2. t = 3,968 s
  3. 3. Pavg = 1,148 kW
  4. 4. v = 2,489 m/s
  5. 5. ω = 0,642 rad/s
  6. 6. μs = 0,2332

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