Un volano, inizialmente fermo, ha raggio $r=12.0 \mathrm{~cm}$ e momento d'inerzia $I_0=0.144 \mathrm{~kg} \mathrm{~m}^2$ rispetto al suo asse di simmetria, coincidente con l'asse $z$ verticale, attorno al quale esso può ruotare senza attrito. Il volano è messo in rotazione tramite una fune inestensibile e priva di massa, avvolta intorno al suo bordo esterno e tirata da una forza, giacente nel piano orizzontale del volano, di intensità costante $F=1.50 \mathrm{~N}$. La forza agisce per un intervallo di tempo $\Delta t=4.25 \mathrm{~s}$. Determinare:
(a) l'accelerazione angolare del volano durante l'azione della forza;
(b) la velocità angolare $\omega_1$ e l'angolo $\phi_1$ di rotazione percorso dal volano all'istante in cui la forza cessa di agire.
Successivamente sul volano in rotazione libera viene posto un secondo disco coassiale di momento d'inerzia $I_1=0.072 \mathrm{~kg} \mathrm{~m}^2$ inizialmente fermo. Le superfici di contatto sono scabre e i due dischi raggiungono in breve tempo la stessa velocità angolare.
(c) Determinare la nuova velocità angolare $\omega_2$ del sistema.
(a) $\alpha=1.25 \mathrm{rads}^{-2}$; (b) $\omega_1=5.31 \mathrm{rads}^{-1}, \phi_1=11.3 \mathrm{rad}$; (c) $\omega_2=3.54 \mathrm{rads}^{-1}$
