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
k = 0,6 m0 → 1900 rpm30 kg

Un volano di massa 30 kg con un raggio d’inerzia di 0,6 m viene accelerato uniformemente da fermo a 1900 rpm. La coppia motrice è costante e vale 310 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?

m = 30 kgk = 0,6 mn1 = 0 rpmn2 = 1900 rpmT = 310 N·m
t = s
2.Facile
k = 0,2 m0 → 1300 rpm100 kg

Un volano di massa 100 kg con un raggio d’inerzia di 0,2 m viene accelerato uniformemente da fermo a 1300 rpm. La coppia motrice è costante e vale 110 N·m e l’attrito si può trascurare. Quanto tempo t ci vuole?

m = 100 kgk = 0,2 mn1 = 0 rpmn2 = 1300 rpmT = 110 N·m
t = s
3.Media
5 kgaαM = 14 kgR = 0,2 m

Un blocco da 5 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 14 kg e raggio 0,2 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.

m = 5 kgM = 14 kgR = 0,2 mg = 9,81 m/s²
T = N
4.Media
ω = ?L = 1,6 mm = 8,5 kg

Un’asta sottile omogenea di massa 8,5 kg e lunghezza 1,6 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 = 8,5 kgL = 1,6 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Difficile
θ = 15°vs = 2 m

Un sfera piena parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 15° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Il suo raggio è 0,2 m. Trova la sua velocità angolare ω dopo che ha rotolato per 2 m lungo il piano.

θ = 15°s = 2 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,2 m
ω = rad/s
6.Difficile
0,65 m0,35 mn1​ = 60 rpm

Una persona sta su una piattaforma girevole senza attrito e tiene in ciascuna mano un manubrio da 3 kg, a 0,65 m dall’asse. La sola persona con la piattaforma ha un momento d’inerzia di 3,5 kg·m² rispetto all’asse. Ruotano a 60 rpm, poi la persona avvicina i manubri a 0,35 m dall’asse. Considera i manubri come masse puntiformi. Trova la nuova velocità n2 in rpm.

I0 = 3,5 kg·m²m = 2 × 3 kgr1 = 0,65 mr2 = 0,35 mn1 = 60 rpm
n2 = rpm

Soluzioni

  1. 1. t = 6,932 s
  2. 2. t = 4,95 s
  3. 3. T = 28,61 N
  4. 4. ω = 4,289 rad/s
  5. 5. ω = 13,47 rad/s
  6. 6. n2 = 85,5 rpm

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