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
k = 0,2 m0 → 1500 rpm120 kg

Un volano di massa 120 kg con un raggio d’inerzia di 0,2 m viene accelerato uniformemente da fermo a 1500 rpm. Ciò richiede 8 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.

m = 120 kgk = 0,2 mn1 = 0 rpmn2 = 1500 rpmt = 8 s
T = N·m
2.Facile
L = 2,4 mGOd = 0,9 mm = 5,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 5,5 kg e lunghezza 2,4 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,9 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 5,5 kgL = 2,4 md = 0,9 m
IO = kg·m²
3.Media
L = 1,6 mm = 12,5 kgα

Un’asta sottile omogenea di massa 12,5 kg e lunghezza 1,6 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 = 12,5 kgL = 1,6 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
4.Media
v = ?L = 0,7 mm = 4,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 4,5 kg e lunghezza 0,7 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 v dell’estremo libero quando l’asta passa per la posizione verticale.

m = 4,5 kgL = 0,7 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
400 m/s40 g0,69 mL = 1,6 m7,5 kgφ

Un’asta sottile omogenea di massa 7,5 kg e lunghezza 1,6 m è appesa da ferma a un perno privo di attrito nel suo estremo superiore. Un proiettile da 40 g che si muove orizzontalmente a 400 m/s colpisce l’asta a 0,69 m sotto il perno e vi rimane conficcato. Usa g = 9,81 m/s². Trova il massimo angolo φ rispetto alla verticale di cui oscilla l’asta.

M = 7,5 kgL = 1,6 mm = 40 gv = 400 m/sd = 0,69 mg = 9,81 m/s²
φ = °
6.Difficile
0,8 m0,25 mn1​ = 60 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 5,5 kg, a 0,8 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 2,5 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 60 rpm, poi la persona avvicina i manubri a 0,25 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.

I0 = 2,5 kg·m²m = 2 × 5,5 kgr1 = 0,8 mr2 = 0,25 mn1 = 60 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. T = 94,25 N·m
  2. 2. IO = 7,095 kg·m²
  3. 3. atip = 14,71 m/s²
  4. 4. v = 4,539 m/s
  5. 5. φ = 32,92 °
  6. 6. n2 = 179,6 rpm

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