Werkblad Rotatie van een star lichaam met antwoorden

Een slinger bestaat uit een homogene slanke staaf (5 kg, 0,5 m lang) die aan zijn bovenuiteinde O draait, met een dunne massieve schijf met massa 6,5 kg en straal 0,25 m vast aan zijn onderuiteinde. De schijf zwaait in zijn eigen vlak en zijn middelpunt ligt 0,75 m onder O. Bepaal het massatraagheidsmoment I_O van de slinger om O.

Een vliegwiel is een homogene massieve schijf met massa 50 kg en straal 0,25 m. Het draait met 2500 rpm. Bepaal zijn kinetische energie E_k in kJ.

Een blok van 12,5 kg hangt aan een lichte koord die om een katrol is gewikkeld, een homogene massieve schijf met massa 17,5 kg en straal 0,4 m die wrijvingsloos om een horizontale as draait. Het blok wordt vanuit rust losgelaten. Gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal de hoekversnelling α van de katrol.

Een vliegwiel met een traagheidsmoment van 24 kg·m² draait met 500 rpm. Een rem oefent een constant wrijvingskoppel van 175 N·m uit. Hoe lang t duurt het voordat het stilstaat?

Een massieve bol rolt zonder slip van een helling die 25° met het horizontale vlak maakt. Gebruik g = 9,81 m/s². Hij begint vanuit rust. Hoe lang t duurt het om 9,5 m van de helling af te rollen?

Een persoon staat op een wrijvingsloze draaitafel en houdt in elke hand een halter van 4 kg, 0,6 m van de as. De persoon en de draaitafel hebben samen een traagheidsmoment van 4,5 kg·m² om de as. Ze draaien met 20 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.