Un volano di massa 130 kg con un raggio d’inerzia di 0,5 m viene accelerato uniformemente da fermo a 1500 rpm. Ciò richiede 26 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
Un’asta sottile omogenea di massa 11,5 kg e lunghezza 0,5 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.
Un’asta sottile omogenea di massa 9,5 kg e lunghezza 1,1 m è incernierata a un estremo e rilasciata da ferma in posizione orizzontale. Una piccola sfera di massa 2 kg è fissata al suo estremo libero. Trascura l’attrito e usa g = 9,81 m/s². Trova la velocità angolare ω dell’asta quando passa per la posizione verticale.
Un blocco da 5 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 13 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 anello sottile rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 15° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova il minimo coefficiente di attrito statico μs che gli impedisce di strisciare.
Un sfera piena rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 30° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova l’accelerazione a del suo centro.
Soluzioni
- 1. T = 196,3 N·m
- 2. IO = 0,6996 kg·m²
- 3. ω = 4,827 rad/s
- 4. T = 27,72 N
- 5. μs = 0,134
- 6. a = 3,504 m/s²
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