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 = 0,5 m0,6 m1,5 kg9,5 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (1,5 kg, lunga 0,5 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 9,5 kg e raggio 0,1 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 0,6 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 1,5 kgL = 0,5 mmsphere = 9,5 kgr = 0,1 md = 0,6 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,35 m1000 → 2400 rpm180 kg

Un volano di massa 180 kg con un raggio d’inerzia di 0,35 m viene accelerato uniformemente da 1000 rpm a 2400 rpm. La coppia motrice è costante e vale 400 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?

m = 180 kgk = 0,35 mn1 = 1000 rpmn2 = 2400 rpmT = 400 N·m
t = s
3.Media
ω = ?L = 0,8 mm = 1 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 1 kg e lunghezza 0,8 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 = 1 kgL = 0,8 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Media
8 kgaαM = 15,5 kgR = 0,15 m

Un blocco da 8 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 15,5 kg e raggio 0,15 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 = 8 kgM = 15,5 kgR = 0,15 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
5.Difficile
220 m/s40 g1,22 mL = 1,8 m5 kgφ

Un’asta sottile omogenea di massa 5 kg e lunghezza 1,8 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 220 m/s colpisce l’asta a 1,22 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 = 5 kgL = 1,8 mm = 40 gv = 220 m/sd = 1,22 mg = 9,81 m/s²
φ = °
6.Difficile
5 m/sω

Un anello sottile di massa 3 kg rotola senza strisciare a 5 m/s. Quale percentuale p della sua energia cinetica totale è rotazionale?

m = 3 kgv = 5 m/sI = m·r²
p = %

Soluzioni

  1. 1. IO = 3,583 kg·m²
  2. 2. t = 8,082 s
  3. 3. ω = 6,065 rad/s
  4. 4. a = 4,983 m/s²
  5. 5. φ = 40,23 °
  6. 6. p = 50 %

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