Werkblad Rotatie van een star lichaam met antwoorden

Een vliegwiel is een homogene massieve schijf met massa 300 kg en straal 0,5 m. Het draait met 2900 rpm. Bepaal zijn kinetische energie E_k in kJ.

Een vliegwiel is een homogene massieve schijf met massa 180 kg en straal 0,7 m. Het draait met 2000 rpm. Bepaal zijn kinetische energie E_k in kJ.

Een blok van 5 kg hangt aan een lichte koord die om een katrol is gewikkeld, een homogene massieve schijf met massa 11 kg en straal 0,5 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 homogene slanke staaf met massa 4 kg en lengte 1,7 m is aan één uiteinde scharnierend bevestigd en wordt horizontaal vastgehouden. Hij wordt vanuit rust losgelaten. Gebruik g = 9,81 m/s². Bepaal zijn hoekversnelling α vlak na het loslaten.

Een homogene massieve schijf (massa 39 kg, straal 0,2 m) draait vrij met 450 rpm om een verticale wrijvingsloze as. Een dunne ring met massa 6 kg en dezelfde straal wordt vanuit rust op de schijf laten vallen, gecentreerd op de as, en de twee gaan snel samen draaien. Bepaal hun gemeenschappelijke toerental n₂ in rpm.

Een homogene slanke staaf met massa 3 kg en lengte 1 m hangt in rust aan een wrijvingsloos draaipunt aan zijn bovenuiteinde. Een kogel van 10 g die horizontaal met 360 m/s beweegt, raakt de staaf 0,6 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.