Un’asta sottile omogenea di massa 9,5 kg e lunghezza 0,4 m ruota attorno a un asse O perpendicolare all’asta, a 0,15 m dal suo baricentro G. Trova il suo momento d’inerzia di massa IO rispetto a quell’asse.
Scheda di esercizi di Rotazione del corpo rigido con soluzioni
Un volano di massa 20 kg con un raggio d’inerzia di 0,4 m viene accelerato uniformemente da fermo a 800 rpm. Ciò richiede 16 s. Trascurando l’attrito, trova la coppia costante T necessaria.
Un’asta sottile omogenea di massa 5,5 kg e lunghezza 1,4 m è incernierata a un estremo e rilasciata da ferma in posizione orizzontale. Una piccola sfera di massa 3,5 kg è fissata al suo estremo libero. Trascura l’attrito e usa g = 9,81 m/s². Trova la velocità v dell’estremo libero quando l’asta passa per la posizione verticale.
Un blocco da 11 kg è appeso a una fune leggera avvolta attorno a una puleggia, un disco pieno omogeneo di massa 7 kg e raggio 0,45 m che ruota su un asse orizzontale privo di attrito. Il blocco viene rilasciato da fermo. Usa g = 9,81 m/s². Trova la velocità v del blocco dopo che è caduto di 2 m.
Un sfera cava di massa 13,5 kg rotola senza strisciare a 2,5 m/s. Trova la sua energia cinetica rotazionale Erot.
Un cilindro pieno parte da fermo e rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di 25° rispetto all’orizzontale. Usa g = 9,81 m/s². Il suo raggio è 0,05 m. Trova la sua velocità angolare ω dopo che ha rotolato per 2 m lungo il piano.
Soluzioni
- 1. IO = 0,3404 kg·m²
- 2. T = 16,76 N·m
- 3. v = 5,674 m/s
- 4. v = 5,456 m/s
- 5. Erot = 28,13 J
- 6. ω = 66,5 rad/s
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