Werkblad Rotatie van een star lichaam met antwoorden

Een homogene slanke staaf met massa 5,5 kg en lengte 1,3 m draait om een as O loodrecht op de staaf, 0,4 m van het zwaartepunt G. Bepaal het massatraagheidsmoment I_O om die as.

Een vliegwiel met massa 70 kg heeft een traagheidsstraal van 0,45 m om zijn as. Het draait met 1000 rpm. Bepaal zijn kinetische energie E_k in kJ.

Een vliegwiel met een traagheidsmoment van 18,5 kg·m² draait met 1600 rpm. Een rem oefent een constant wrijvingskoppel van 180 N·m uit. Hoe lang t duurt het voordat het stilstaat?

Een motor brengt een vliegwiel met een traagheidsmoment van 19,5 kg·m² in 13 s vanuit rust op 2500 rpm. Bepaal, verliezen verwaarloosd, het gemiddelde vermogen P_avg dat hij levert, in kW.

Een homogene slanke staaf met massa 5,5 kg en lengte 0,9 m hangt in rust aan een wrijvingsloos draaipunt aan zijn bovenuiteinde. Een kogel van 20 g die horizontaal met 200 m/s beweegt, raakt de staaf 0,86 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.

Een persoon staat op een wrijvingsloze draaitafel en houdt in elke hand een halter van 1 kg, 0,7 m van de as. De persoon en de draaitafel hebben samen een traagheidsmoment van 4 kg·m² om de as. Ze draaien met 30 rpm en trekken dan de halters in tot 0,25 m van de as. Beschouw de halters als puntmassa’s. Bepaal het nieuwe toerental n₂ in rpm.