Matty ha chiesto in Matematica e scienzeFisica · 7 anni fa

Problemi di fisica ( Corpo rigido)?

Ciao a tutti, mi aiutate a risolvere questi problemi? Mi servono per l'esame, grazie mille!

la combinazione do una forza esterna e della forza d'attrito produce un momento risultante costante di 36 N m applicato ad una ruota che gira intorno ad un asse fisso. La forza esterna agisce per 6 s. In questo intervallo di tempo, la velocità angolare della ruota passa da 0 a 10 rad/s . La forza esterna viene quindi tolta , e la ruota si ferma in 60 s. Calcolare il momento d'inerzia della ruota, il modulo della forza d attrito e il numero complessivo di giri della ruota

Un tornio da vasaio- un disco spesso di pietra con un raggio 0.5 m e massa di 100 kg - è libero di ruotare 50 giri/ min . Il vasaio può fermare la ruota in 6 s per mezzo di uno straccio bagnato pressato contro il bordo esercitando una forza radiale verso l'interno di 70 N. Trovare il coefficiente di attrito dinamico efficace tra la ruota e lo straccio.

1 risposta

Classificazione
  • 7 anni fa
    Risposta preferita

    1) Utilizza il teorema: "impulso angolare = variazione del momento angolare". Si ha:

    M*t = I ω

    da cui

    I = M t/ω = 36*6/10 = 21,6 kg.m²

    Rimossa la forza esterna, e ritenendo costante il momento dell'attrito, si ha:

    - Matt = - I ω/t*

    da cui

    Matt = 21,6*10/60 = 3,6 N.m

    Per risalire al modulo della forza di attrito occorre conoscere il suo "braccio" rispetto all'asse fisso.

    Per il teorema del lavoro

    - Matt*θ = 0 - (1/2) I ω²

    da cui

    θ = (1/2)*21,6*100/3,6 = 300 rad

    n = θ/2π = 47,7 giri

    2) Il momento d'inerzia del tornio è

    I = (1/2) m r² = 50*0,5² = 12,5 kg.m²

    Quindi il momento frenante è:

    M = I ω/t = 12,5*(314/60)/6 = 10,9 N.m

    e l'intensità della forza di attrito è

    Fatt = M/r = 10,9/0,5 = 21,8 N

    Quindi il coefficiente di attrito

    fd = Fatt/N = 21,8/70 = 0,31

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