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?
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
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?
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.
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.
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.
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.
Soluzioni
- 1. t = 6,932 s
- 2. t = 4,95 s
- 3. T = 28,61 N
- 4. ω = 4,289 rad/s
- 5. ω = 13,47 rad/s
- 6. n2 = 85,5 rpm
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