Werkblad Rotatie van een star lichaam met antwoorden

Een vliegwiel is een homogene massieve schijf met massa 210 kg en straal 0,55 m. Het draait met 1300 rpm. Bepaal zijn kinetische energie E_k in kJ.

Een homogene slanke staaf met massa 6 kg en lengte 2,4 m draait om een as O loodrecht op de staaf, 1 m van het zwaartepunt G. Bepaal het massatraagheidsmoment I_O om die as.

Een blok van 2,5 kg hangt aan een lichte koord die om een katrol is gewikkeld, een homogene massieve schijf met massa 20 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 hoekversnelling α van de katrol.

Een as brengt 110 kW over bij 2600 rpm. Bepaal het koppel T in de as.

Een dunne ring begint vanuit rust en rolt zonder slip van een helling die 25° met het horizontale vlak maakt. Gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal zijn snelheid v nadat hij 1,5 m langs de helling is gerold.

Een persoon staat op een wrijvingsloze draaitafel en houdt in elke hand een halter van 5,5 kg, 0,6 m van de as. De persoon en de draaitafel hebben samen een traagheidsmoment van 2 kg·m² om de as. Ze draaien met 20 rpm en trekken dan de halters in tot 0,3 m van de as. Beschouw de halters als puntmassa’s. Bepaal het nieuwe toerental n₂ in rpm.