Werkblad Rotatie van een star lichaam met antwoorden

Een slinger bestaat uit een homogene slanke staaf (2,5 kg, 1,5 m lang) die aan zijn bovenuiteinde O draait, met een massieve bol met massa 3,5 kg en straal 0,2 m vast aan zijn onderuiteinde. Het middelpunt van de bol ligt 1,7 m onder O. Bepaal het massatraagheidsmoment I_O van de slinger om O.

Een slinger bestaat uit een homogene slanke staaf (5 kg, 1,4 m lang) die aan zijn bovenuiteinde O draait, met een massieve bol met massa 8,5 kg en straal 0,05 m vast aan zijn onderuiteinde. Het middelpunt van de bol ligt 1,45 m onder O. Bepaal het massatraagheidsmoment I_O van de slinger om O.

Een homogene slanke staaf met massa 7,5 kg en lengte 1,4 m is aan één uiteinde scharnierend bevestigd en wordt vanuit rust losgelaten in horizontale stand. Verwaarloos wrijving en gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal de snelheid v van het vrije uiteinde als de staaf door de verticale stand zwaait.

Een motor levert een koppel van 680 N·m bij 1200 rpm. Bepaal zijn uitgangsvermogen P in kW.

Een homogene slanke staaf met massa 4 kg en lengte 1 m hangt in rust aan een wrijvingsloos draaipunt aan zijn bovenuiteinde. Een kogel van 45 g die horizontaal met 280 m/s beweegt, raakt de staaf 1 m onder het draaipunt en blijft erin zitten. Bepaal de hoeksnelheid ω van de staaf vlak na de botsing.

Een homogene massieve schijf (massa 4 kg, straal 0,25 m) draait vrij met 350 rpm om een verticale wrijvingsloze as. Een dunne ring met massa 11 kg en dezelfde straal wordt vanuit rust op de schijf laten vallen, gecentreerd op de as, en de twee gaan snel samen draaien. Bepaal hun gemeenschappelijke toerental n₂ in rpm.