Werkblad Rotatie van een star lichaam met antwoorden

Een homogene slanke staaf met massa 3,5 kg en lengte 2,2 m draait om een as O loodrecht op de staaf, 0,5 m van het zwaartepunt G. Bepaal het massatraagheidsmoment I_O om die as.

Een slinger bestaat uit een homogene slanke staaf (4 kg, 0,6 m lang) die aan zijn bovenuiteinde O draait, met een dunne massieve schijf met massa 7,5 kg en straal 0,25 m vast aan zijn onderuiteinde. De schijf zwaait in zijn eigen vlak en zijn middelpunt ligt 0,85 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 16,5 kg en straal 0,2 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 23 kg·m² draait met 2200 rpm. Een rem oefent een constant wrijvingskoppel van 60 N·m uit. Hoeveel omwentelingen N maakt het vliegwiel voordat het stilstaat?

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 10 m langs de helling is gerold.

Een persoon staat op een wrijvingsloze draaitafel en houdt in elke hand een halter van 5,5 kg, 0,9 m van de as. De persoon en de draaitafel hebben samen een traagheidsmoment van 3 kg·m² om de as. Ze draaien met 55 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.