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 = 0,1 mL = 0,9 m1 m2,5 kg3,5 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (2,5 kg, lunga 0,9 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 3,5 kg e raggio 0,1 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 1 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 2,5 kgL = 0,9 mmsphere = 3,5 kgr = 0,1 md = 1 m
IO = kg·m²
2.Facile
L = 1,7 mGOd = 0,8 mm = 4,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 4,5 kg e lunghezza 1,7 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,8 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 4,5 kgL = 1,7 md = 0,8 m
IO = kg·m²
3.Media
12,5 kgaαM = 19 kgR = 0,45 m

Un blocco da 12,5 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 19 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 tensione T nella fune.

m = 12,5 kgM = 19 kgR = 0,45 mg = 9,81 m/s²
T = N
4.Media
ω = ?L = 0,9 mm = 9,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 9,5 kg e lunghezza 0,9 m è incernierata a un estremo e rilasciata da ferma in posizione orizzontale. Trascura l’attrito e usa g = 9,81 m/s². Trova la velocità angolare ω dell’asta quando passa per la posizione verticale.

m = 9,5 kgL = 0,9 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Difficile
8,5 m/sω

Un sfera piena di massa 13 kg rotola senza strisciare a 8,5 m/s. Quale percentuale p della sua energia cinetica totale è rotazionale?

m = 13 kgv = 8,5 m/sI = (2/5)·m·r²
p = %
6.Difficile
0,85 m0,35 mn1​ = 45 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 5,5 kg, a 0,85 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 5 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 45 rpm, poi la persona avvicina i manubri a 0,35 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.

I0 = 5 kg·m²m = 2 × 5,5 kgr1 = 0,85 mr2 = 0,35 mn1 = 45 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. IO = 4,189 kg·m²
  2. 2. IO = 3,964 kg·m²
  3. 3. T = 52,95 N
  4. 4. ω = 5,718 rad/s
  5. 5. p = 28,57 %
  6. 6. n2 = 91,79 rpm

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