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 = 0,8 m0,85 m1 kg4,5 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (1 kg, lunga 0,8 m) incernierata nell’estremo superiore O, con un disco pieno sottile di massa 4,5 kg e raggio 0,05 m fissato all’estremo inferiore. Il disco oscilla nel proprio piano e il suo centro si trova 0,85 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 1 kgL = 0,8 mmdisc = 4,5 kgr = 0,05 md = 0,85 m
IO = kg·m²
2.Facile
L = 0,7 mGOd = 0,2 mm = 7,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 7,5 kg e lunghezza 0,7 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,2 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 7,5 kgL = 0,7 md = 0,2 m
IO = kg·m²
3.Media
4 kgaαM = 9,5 kgR = 0,35 m

Un blocco da 4 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 9,5 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 l’accelerazione a del blocco.

m = 4 kgM = 9,5 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
4.Media
n = 300 rpmTb​ = 75 N·mI = 8 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 8 kg·m² ruota a 300 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 75 N·m. Quanti giri N compie il volano prima di fermarsi?

I = 8 kg·m²n = 300 rpmTb = 75 N·m
N = rev
5.Difficile
9,5 m/sω

Un cilindro pieno di massa 7,5 kg rotola senza strisciare a 9,5 m/s. Trova la sua energia cinetica totale Ek.

m = 7,5 kgv = 9,5 m/sI = ½·m·r²
Ek = J
6.Difficile
500 m/s45 g0,2 mL = 0,5 m8,5 kgφ

Un’asta sottile omogenea di massa 8,5 kg e lunghezza 0,5 m è appesa da ferma a un perno privo di attrito nel suo estremo superiore. Un proiettile da 45 g che si muove orizzontalmente a 500 m/s colpisce l’asta a 0,2 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 = 8,5 kgL = 0,5 mm = 45 gv = 500 m/sd = 0,2 mg = 9,81 m/s²
φ = °

Soluzioni

  1. 1. IO = 3,47 kg·m²
  2. 2. IO = 0,6062 kg·m²
  3. 3. a = 4,485 m/s²
  4. 4. N = 8,378 rev
  5. 5. Ek = 507,7 J
  6. 6. φ = 71,4 °

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