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 = 0,25 mL = 0,7 m0,95 m1 kg10 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (1 kg, lunga 0,7 m) incernierata nell’estremo superiore O, con una sfera piena di massa 10 kg e raggio 0,25 m fissata all’estremo inferiore. Il centro della sfera si trova 0,95 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 1 kgL = 0,7 mmsphere = 10 kgr = 0,25 md = 0,95 m
IO = kg·m²
2.Facile
L = 2,2 mGOd = 0,9 mm = 6 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 6 kg e lunghezza 2,2 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,9 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.

m = 6 kgL = 2,2 md = 0,9 m
IO = kg·m²
3.Media
0 → 700 rpmI = 19 kg·m²

Un motore porta un volano con momento d’inerzia di 19 kg·m² da fermo a 700 rpm in 60 s. Trascurando le perdite, trova la potenza media Pavg che eroga, in kW.

I = 19 kg·m²n = 700 rpmt = 60 s
Pavg = kW
4.Media
14,5 kgaαM = 20 kgR = 0,3 m

Un blocco da 14,5 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 20 kg e raggio 0,3 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 angolare α della puleggia.

m = 14,5 kgM = 20 kgR = 0,3 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Difficile
9 m/sω

Un cilindro pieno di massa 18 kg rotola senza strisciare a 9 m/s. Trova la sua energia cinetica rotazionale Erot.

m = 18 kgv = 9 m/sI = ½·m·r²
Erot = J
6.Difficile
θ = 40°vs = 4,5 m

Un sfera cava parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 40° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Trova la sua velocità v dopo che ha rotolato per 4,5 m lungo il piano.

θ = 40°s = 4,5 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Soluzioni

  1. 1. IO = 9,438 kg·m²
  2. 2. IO = 7,28 kg·m²
  3. 3. Pavg = 0,8508 kW
  4. 4. α = 19,35 rad/s²
  5. 5. Erot = 364,5 J
  6. 6. v = 5,835 m/s

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