Werkblad Rotatie van een star lichaam met antwoorden

Een homogene slanke staaf met massa 8 kg en lengte 0,7 m draait om een as O loodrecht op de staaf, 0,2 m van het zwaartepunt G. Bepaal het massatraagheidsmoment I_O om die as.

Een slinger bestaat uit een homogene slanke staaf (3 kg, 1,2 m lang) die aan zijn bovenuiteinde O draait, met een massieve bol met massa 1,5 kg en straal 0,2 m vast aan zijn onderuiteinde. Het middelpunt van de bol ligt 1,4 m onder O. Bepaal het massatraagheidsmoment I_O van de slinger om O.

Een blok van 7 kg hangt aan een lichte koord die om een katrol is gewikkeld, een homogene massieve schijf met massa 9,5 kg en straal 0,45 m die wrijvingsloos om een horizontale as draait. Het blok wordt vanuit rust losgelaten. Gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal de snelheid v van het blok nadat het 3 m is gevallen.

Een homogene slanke staaf met massa 13 kg en lengte 0,9 m is aan één uiteinde scharnierend bevestigd en wordt horizontaal vastgehouden. Hij wordt vanuit rust losgelaten. Gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal de versnelling a_tip van het vrije uiteinde vlak na het loslaten.

Een massieve bol begint vanuit rust en rolt zonder slip van een helling die 40° met het horizontale vlak maakt. Gebruik g = 9,81 m/s². Zijn straal is 0,25 m. Bepaal zijn hoeksnelheid ω nadat hij 7,5 m langs de helling is gerold.

Een persoon staat op een wrijvingsloze draaitafel en houdt in elke hand een halter van 2 kg, 0,85 m van de as. De persoon en de draaitafel hebben samen een traagheidsmoment van 5 kg·m² om de as. Ze draaien met 35 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.