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.
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
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?
Un motore eroga una coppia di 220 N·m a 2000 rpm. Trova la sua potenza in uscita P in kW.
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.
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.
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.
Soluzioni
- 1. IO = 0,4653 kg·m²
- 2. t = 22,81 s
- 3. P = 46,08 kW
- 4. T = 50,58 N
- 5. v = 3,821 m/s
- 6. n2 = 49,36 rpm
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