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 = 1,4 m1,5 m1,5 kg2 kg

Un pendolo è formato da un’asta sottile omogenea (1,5 kg, lunga 1,4 m) incernierata nell’estremo superiore O, con un disco pieno sottile di massa 2 kg e raggio 0,1 m fissato all’estremo inferiore. Il disco oscilla nel proprio piano e il suo centro si trova 1,5 m sotto O. Trova il momento d’inerzia di massa IO del pendolo rispetto a O.

mrod = 1,5 kgL = 1,4 mmdisc = 2 kgr = 0,1 md = 1,5 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,1 m0 → 1800 rpm100 kg

Un volano di massa 100 kg con un raggio d’inerzia di 0,1 m viene accelerato uniformemente da fermo a 1800 rpm. La coppia motrice è costante e vale 19 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?

m = 100 kgk = 0,1 mn1 = 0 rpmn2 = 1800 rpmT = 19 N·m
t = s
3.Media
n = 400 rpmTb​ = 20 N·mI = 24,5 kg·m²

Un volano con momento d’inerzia di 24,5 kg·m² ruota a 400 rpm. Un freno applica una coppia d’attrito costante di 20 N·m. Quanto tempo t impiega a fermarsi?

I = 24,5 kg·m²n = 400 rpmTb = 20 N·m
t = s
4.Media
15 kgaαM = 17,5 kgR = 0,15 m

Un blocco da 15 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 17,5 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 angolare α della puleggia.

m = 15 kgM = 17,5 kgR = 0,15 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Difficile
disco: 33 kganello: 5 kgn1​ = 450 rpm

Un disco pieno omogeneo (massa 33 kg, raggio 0,35 m) ruota liberamente a 450 rpm attorno a un albero verticale privo di attrito. Un anello sottile di massa 5 kg e dello stesso raggio viene lasciato cadere da fermo su di esso, centrato sull’albero, e i due si mettono rapidamente a ruotare insieme. Quanta energia cinetica ΔE viene persa nel processo?

Mdisc = 33 kgMring = 5 kgR = 0,35 mn1 = 450 rpm
ΔE = J
6.Difficile
10 m/sω

Un sfera cava di massa 13 kg rotola senza strisciare a 10 m/s. Quale percentuale p della sua energia cinetica totale è rotazionale?

m = 13 kgv = 10 m/sI = (2/3)·m·r²
p = %

Soluzioni

  1. 1. IO = 5,49 kg·m²
  2. 2. t = 9,921 s
  3. 3. t = 51,31 s
  4. 4. α = 41,31 rad/s²
  5. 5. ΔE = 521,9 J
  6. 6. p = 40 %

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