Werkblad Rotatie van een star lichaam met antwoorden

Een homogene slanke staaf met massa 3 kg en lengte 2,6 m draait om een as O loodrecht op de staaf, 0,6 m van het zwaartepunt G. Bepaal het massatraagheidsmoment I_O om die as.

Een vliegwiel is een homogene massieve schijf met massa 200 kg en straal 0,75 m. Het draait met 400 rpm. Bepaal zijn kinetische energie E_k in kJ.

Een motor levert een koppel van 1430 N·m bij 2900 rpm. Bepaal zijn uitgangsvermogen P in kW.

Een homogene slanke staaf met massa 6 kg en lengte 0,6 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 hoeksnelheid ω van de staaf als hij door de verticale stand zwaait.

Een persoon staat op een wrijvingsloze draaitafel en houdt in elke hand een halter van 6 kg, 0,65 m van de as. De persoon en de draaitafel hebben samen een traagheidsmoment van 3 kg·m² om de as. Ze draaien met 60 rpm en trekken dan de halters in tot 0,2 m van de as. Beschouw de halters als puntmassa’s. Bepaal het nieuwe toerental n₂ in rpm.

Een homogene slanke staaf met massa 9,5 kg en lengte 1,7 m hangt in rust aan een wrijvingsloos draaipunt aan zijn bovenuiteinde. Een kogel van 40 g die horizontaal met 240 m/s beweegt, raakt de staaf 1,48 m onder het draaipunt en blijft erin zitten. Gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal de grootste hoek φ met de verticaal waarover de staaf uitzwaait.