Notifiche
Cancella tutti

[Risolto] Richiesta aiuto - problema su accelerazione e velocità angolare

  

1

Un cilindro omogeneo di raggio 24,0 cm e momento di inerzia 0,920 kg · m2 ruota attorno al proprio asse di simmetria con una velocità angolare che diminuisce in 5,70 s da 3,60 rad/s a 1,08 rad/s per effetto di una forza costante applicata tangenzialmente al suo bordo esterno. Calcola l’accelerazione angolare e l’angolo di rotazione del disco durante il rallentamento. Che intensità ha la forza applicata? Applica, infine, il teorema dell’energia cinetica per calcolare il lavoro compiuto dalla forza. Nota che la forza applicata sul bordo è l’unica che compie un lavoro.

GRAZIE PER L’AIUTO!

Autore
1 Risposta



1

Il cilindro rallenta in t = 5,70 s;

velocità angolare omega:

ω1 = 1,08 rad/s;   ωo = 3,60 rad/s

accelerazione angolare alfa:

α  = ( ω1 - ωo) / t;

α  = (1,08 - 3,60) / 5,70 = - 2,52 / 5,70 = - 0,44 rad/s^2; 

 

angolo percorso; moto decelerato:

θ = 1/2 α t^2 + ωo t;

θ = 1/2 * (- 0,44) * 5,70^2 + 3,60 * 5,70;

θ = - 7,15 + 20,52 = 13,37 rad;

 

Momento della forza frenante: M = r * F;

M = I * α = 0,920 * (- 0,44) = - 0,405 Mm;

r * F = M;

F = M / r;

r = 24,0 cm = 0,24 m;

F = - 0,405 / 0,24 = - 1,69 N, (forza frenante);

 

Energia cinetica di rotazione = 1/2 I ω^2

L = 1/2 I (ω1)^2 - 1/2 I (ωo)^2; il lavoro è uguale alla variazione di energia cinetica;

L = 1/2 I * [(ω1)^2 - (ωo)^2];

L = 1/2 * 0,920 * (1,08^2 - 3,60^2) = 0,46 * (- 11,794) = - 5,43 J, (lavoro resistente della forza).

@bianca_breschi   ciao.

 

@mg grazie infinite per la risposta chiara e precisa.



Risposta




SOS Matematica

4.6
SCARICA