Notifiche
Cancella tutti

[Risolto] problema fisica sul momento angolare/rotolamento

  

0

5. (punti 3) Un braccio telescopico, privo di massa, ruota orizzontalmente attorno a un asse passante per il suo punto medio.
In ciascuna delle due estremità del braccio telescopico sono collocati due corpi (uno per estremità) di massa $m$ e inizialmente il braccio telescopico è lungo $50 cm$ e ruota con una periodo di 15 secondi.
Successivamente il braccio telescopico si accorcia fino ad avere una lunghezza di $20 cm$.
Calcola:
(a) la velocità angolare iniziale
(b) la velocità angolare finale

6. (punti 3) Un sfera piena e omogenea rotola senza strisciare inizialmente lungo un piano orizzontale e successivamente sale lungo un piano inclinato fino a fermarsi.
Sapendo che la quota raggiunta rispetto al piano orizzontale e 4 metri, calcola:
(a) la velocità iniziale
(b) la velocità angolare iniziale
(c) I'energia cinetica iniziale
$$
\left(I=\frac{2}{5} m r^2\right)
$$

WhatsApp Image 2024 06 02 at 18.15.03

 Qualcuno riesce a risolvere questi due problemi? nel secondo si può usare un raggio a scelta. Grazie

Autore
Etichette discussione
3 Risposte



1

Problema $5$:

Per il Principio di conservazione del momento angolare,  esso si conserva se il sistema rigido è isolato.

Il momento angolare si esprime come

\[M_\Omega = I\omega \mid I = 2\left(\frac{L}{2}\right)^2 m = \frac{mL^2}{2}\,,\]

\[\omega = \frac{2\pi}{T}\,.\]

Dopo aver calcolato $\omega_0\,,$ $I_0$ (rispettivamente velocità angolare e momento d'inerzia iniziali) e il momento d'inerzia finale $I_f$, poiché il momento angolare si conserva, si ha

\[I_0\omega_0 = I_f\omega_f\,,\]

in cui è ricavabile $\omega_f = \frac{I_0\omega_0}{I_f}$.

Ora basta sostituire i valori e fare i calcoli.

 

 

 

Per il secondo problema, fai un'altra domanda nel sito.

@enrico_bufacchi scusami ma il momento di inerzia del braccio telescopico non è 1/12 ml^2?

 

In questo caso stiamo considerando un braccio telescopico privo di massa con due corpi puntiformi di massa $m$ ciascuno alle estremità. Il momento di inerzia di un punto di massa $m$ a distanza $r$ dall'asse di rotazione è $I = mr^2$. Poiché abbiamo due corpi nel sistema Fisico rigido, allora si ha $I = \frac{mL^2}{2} \mid r = \frac{L}{2}$.



1

5

prima:

ωo = 2π/T = 2π/15 rad/s

Lo  = m*0,5^2*2π/15= m*π/30

 

dopo : 

Lo si conserva :

ω = ωo*(5/2)^2 = 0,20833*m*π



1

6

4*m*g = 0,7*m*Vo^2

Vo^2 = 4g/0,7 = 56,0 m^2/s^2

ω = Vo/r = √56 /r rad/s 

Eko = m/2*Vo^2 = 28*m J



Risposta
SOS Matematica

4.6
SCARICA