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 = 0,05 mL = 0,4 m0,45 m3 kg1,5 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (3 kg, lunga 0,4 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 1,5 kg e raggio 0,05 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 0,45 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 3 kgL = 0,4 mmsphere = 1,5 kgr = 0,05 md = 0,45 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,55 m800 → 1100 rpm60 kg

Un volano di massa 60 kg con un raggio d’inerzia di 0,55 m viene accelerato uniformemente da 800 rpm a 1100 rpm. La coppia motrice è costante e vale 25 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?

m = 60 kgk = 0,55 mn1 = 800 rpmn2 = 1100 rpmT = 25 N·m
t = s
3.Media
n = 2000 rpmT = 220 N·m

Un motore eroga una coppia di 220 N·m a 2000 rpm. Trova la sua potenza in uscita P in kW.

T = 220 N·mn = 2000 rpm
P = kW
4.Media
14,5 kgaαM = 16 kgR = 0,25 m

Un blocco da 14,5 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 16 kg e raggio 0,25 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 = 14,5 kgM = 16 kgR = 0,25 mg = 9,81 m/s²
T = N
5.Difficile
θ = 10°vs = 6 m

Un sfera piena parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 10° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova la sua velocità v dopo che ha rotolato per 6 m lungo il piano.

θ = 10°s = 6 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
0,65 m0,15 mn1​ = 20 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 3 kg, a 0,65 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 1,5 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 20 rpm, poi la persona avvicina i manubri a 0,15 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.

I0 = 1,5 kg·m²m = 2 × 3 kgr1 = 0,65 mr2 = 0,15 mn1 = 20 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. IO = 0,4653 kg·m²
  2. 2. t = 22,81 s
  3. 3. P = 46,08 kW
  4. 4. T = 50,58 N
  5. 5. v = 3,821 m/s
  6. 6. n2 = 49,36 rpm

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