Moto di rotolamento: problemi e soluzioni

1. Un oggetto cilindrico cavo (I = m R 2 ) si muove rotolando senza slittamento su un piano inclinato scabro con una velocità iniziale di 10 m/s. Il piano inclinato ha un angolo di elevazione θ con tan θ = 0.75. Se l'accelerazione gravitazionale g = 10 ms -2 , la velocità dell'oggetto viene ridotta a 5 ms -1 allora la distanza sul piano inclinato dell'oggetto è…

Conosciuto :

Momento d'inerzia del cilindro cavo (I) = m R 2

Angolo di elevazione = θ , dove tan θ = 0.75 = 75/100 = opp / adj

Sin θ = opp / ip = 75/125 = 3/5 = 0.6

Accelerazione di gravità (g) = 10 m/ s²

Velocità iniziale (v o ) = 10 m/s

Velocità finale (v t ) = 5 m/s

Ricercato : Distanza Moto di rotolamento: problemi e soluzioni 1

soluzione:

Calcola l'altezza raggiunta dal cilindro utilizzando l'equazione di conservazione dell'energia meccanica.

Moto di rotolamento: problemi e soluzioni 2

Altezza iniziale (h o ) = 0 metri

Velocità iniziale (v o ) = 10 m/s

Velocità finale (v t ) = 5 m/s

Accelerazione di gravità (g) = 10 m/ s²

Moto di rotolamento: problemi e soluzioni 3

Il cilindro raggiunge un'altezza di 7.5 metri.

Distanza percorsa dal cilindro:

Moto di rotolamento: problemi e soluzioni 4

La distanza percorsa dal cilindro è di 12.5 metri.

La risposta corretta è a.

Descrizione dell'equazione:

o = iniziale, t = finale, ME = energia meccanica , PE = energia potenziale, KE = energia cinetica , m = massa , g = accelerazione di gravità, h = altezza, v = velocità lineare, ω = velocità angolare , I = momento d'inerzia, R = raggio del cilindro

2. Un cilindro solido (I = ½ m R 2 ) con una massa di 3 kg si muove rotolando senza slittamento su un piano inclinato scabro avente un angolo di elevazione θ con sin θ = 0.6. Se l'accelerazione gravitazionale g = 10 ms -2 e la velocità iniziale dell'oggetto è 10 m/s, allora la lunghezza del piano inclinato percorso dall'oggetto è…

Conosciuto :

Momento d'inerzia del cilindro pieno (I) = ½ m R 2

Massa del cilindro = 3 kg

Velocità iniziale (v o ) = 10 m/s

Velocità finale (v t ) = 0 m/s (l'oggetto si ferma)

Angolo di elevazione ( θ ) = θ , dove sin θ = 0.6 = 6/10 = opp/ip

Accelerazione di gravità (g) = 10 m/s2Moto di rotolamento: problemi e soluzioni 5

Cercasi: la lunghezza del piano inclinato percorso dall'oggetto

soluzione:

Calcola l'altezza raggiunta dal cilindro utilizzando l'equazione di conservazione dell'energia meccanica.

Moto di rotolamento: problemi e soluzioni 6

Moto di rotolamento: problemi e soluzioni 7

Altezza iniziale (h o ) = 0 metri

Velocità iniziale (v o ) = 10 m/s

Velocità finale (v t ) = 0 m/s (l'oggetto si ferma)

Accelerazione di gravità (g) = 10 m/ s²

Moto di rotolamento: problemi e soluzioni 8

Il cilindro raggiunge un'altezza di 7.5 metri.

Distanza percorsa dal cilindro:

Moto di rotolamento: problemi e soluzioni 9

La distanza percorsa dal cilindro è di 12.5 metri.

3. Un oggetto cilindrico cavo (I = m R 2 ) di raggio R, si muove rotolando senza slittamento su un piano inclinato scabro con un angolo α dove sin α = 0.8. Se l'accelerazione gravitazionale g = 10 ms -2 e la velocità iniziale è 8 ms -1 allora la lunghezza del piano inclinato raggiunta dall'oggetto prima che si fermi è…

Conosciuto :

Momento d'inerzia del cilindro pieno (I) = m R 2

Velocità iniziale (v o ) = 8 m/s

Velocità finale (v t ) = 0 m/s (l'oggetto si ferma)

Angolo di elevazione del piano inclinato ( θ ) = θ , dove sin θ = 0.8

Accelerazione di gravità (g) = 10 m/ s²

Ricerca: Distanza percorsa dal cilindro

soluzione:

Calcola l'altezza raggiunta dal cilindro utilizzando l'equazione di conservazione dell'energia meccanica.

Moto di rotolamento: problemi e soluzioni 10

Moto di rotolamento: problemi e soluzioni 11

Altezza iniziale (h o ) = 0 metri

Velocità iniziale (v o ) = 8 m/s

Velocità finale (v t ) = 0 m/s

Accelerazione di gravità (g) = 10 m/ s²

Moto di rotolamento: problemi e soluzioni 12

Il cilindro raggiunge un'altezza di 6.4 metri.

Distanza percorsa dal cilindro:

Moto di rotolamento: problemi e soluzioni 13

La distanza percorsa dal cilindro è di 8 metri.

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