Il volano ha la forma di un disco con diametro di 40 cm e massa 100

Volano

Il volano è un prodotto digitale ovvero un volano virtuale a forma di disco con un diametro di 40 cm e una massa di 100 kg. È stato creato per coloro che sono interessati alla fisica e alla meccanica.

Il volano ha una velocità di rotazione di 10 giri e può essere fermato utilizzando un freno a pastiglia, che crea una forza di attrito di 60 N.

Il kit comprende:

• Modello 3D del volano;
• Animazione della rotazione del volano;
• Calcoli del momento d'attrito, momento d'inerzia e accelerazione angolare in frenata;
• Tempo di arresto del volano;
• Compiti ed esercizi interattivi.

Il volano è un'ottima scelta per chi vuole migliorare le proprie conoscenze di fisica e meccanica. Ordinalo adesso e accedi a contenuti entusiasmanti!

La descrizione del prodotto "Volano" è la seguente:

“Flywheel” è un prodotto digitale, ovvero un volano virtuale a forma di disco con un diametro di 40 cm e una massa di 100 kg. È progettato per studiare fisica e meccanica. Il kit comprende un modello 3D del volano, animazione della rotazione, calcoli del momento di attrito, momento di inerzia e accelerazione angolare durante la frenata, oltre a problemi ed esercizi interattivi.

Durante il funzionamento, il "volano" ruota ad una frequenza di 10 giri e viene fermato utilizzando una pastiglia del freno, che viene premuta contro il bordo del volano e crea una forza di attrito di 60 N. Per questo volano è necessario trovare :

1. Momento di forza di attrito;
2. Momento d'inerzia del volano;
3. Accelerazione angolare durante la frenata (in valore assoluto);
4. Tempo di arresto del volano.

Per risolvere il problema sono necessarie formule e leggi appropriate della fisica e della meccanica. Se avete domande, sono pronto ad aiutarvi a risolverle.

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Un volano è un corpo solido a forma di disco con un diametro di 40 cm e una massa di 100 kg. Può ruotare attorno al proprio asse ad una frequenza di 10 giri al secondo. Quando si ferma il volano con l'aiuto di una pastiglia del freno, che viene premuta contro il bordo, si crea una forza di attrito di 60 N.

Per risolvere il problema 10427, è necessario utilizzare le seguenti formule e leggi:

1. Il momento della forza di attrito è uguale al prodotto della forza di attrito per il raggio del volano: Mtr = Ftr * R.
2. Il momento d'inerzia del volano si calcola con la formula: I = (m * R^2) / 2, dove m è la massa del volano, R è il raggio del volano.
3. La legge di conservazione dell'energia per il movimento rotatorio afferma che la somma dell'energia cinetica e potenziale rimane costante durante la rotazione, la frenata e l'arresto del volano. Il momento di attrito porta ad un graduale rallentamento della rotazione e ad una diminuzione dell'energia cinetica del volano.
4. L'accelerazione angolare durante la frenata può essere calcolata utilizzando la formula: α = Mtr / I.
5. La legge della variazione dell'energia cinetica per il movimento rotatorio afferma che la variazione dell'energia cinetica è uguale al lavoro svolto dalla coppia, cioè ΔК = Wì = Mtr * Δθ, dove Δθ è l'angolo di rotazione del volano.

Risposta:

1. Coppia di attrito: Mtr = Ftr * R = 60 N * 0,2 m = 12 N*m.

2. Momento d'inerzia del volano: I = (m * R^2) / 2 = (100 kg * 0,2 m^2) / 2 = 10 kg * m^2.

3. Accelerazione angolare in frenata: α = Mtr / I = 12 Nm/10 chilogrammim^2 = 1,2 rad/s^2 (in valore assoluto).

4. Il tempo di arresto del volano può essere calcolato utilizzando la legge della variazione dell'energia cinetica: ΔК = Wì = Mtr * Δθ, dove Δθ è l'angolo di rotazione del volano. Dalla legge di conservazione dell'energia segue che l'energia cinetica iniziale del volano è uguale alla sua energia potenziale finale. Energia cinetica iniziale del volano: K1 = (I * ω^2) / 2 = (10 kgm^2 * (10 giri/s * 2π rad/giro)^2) / 2 = 6283,19 J. Energia potenziale finale del volano: P2 = m * g * h, dove h è l'altezza alla quale si solleverà il volano quando è fermo. h = P2 / (m*g) = K1 / (m*g) = 6,283 m. Δθ = h / R = 6,283 m / 0,2 m = 31,42 rad. Allora ΔК = Mtr * Δθ = 12 Nm * 31,42 rad = 377,04 J. La variazione dell'energia cinetica del volano è pari a ΔK = K1 - K2, dove K2 è l'energia cinetica finale, che è zero quando il volano si ferma. Allora K1 = ΔK = 377,04 J. Utilizzando la formula dell'energia cinetica K = (I * ω^2) / 2 possiamo esprimere la velocità angolare del volano in fase di arresto: ω = quadrato(2 * K / I) = quadrato(2 * 377,04 J / 10 kg*m^2) = 7,74 rad/s. Angolo di rotazione del volano durante il suo arresto: Δθ = ω * t. Da qui possiamo esprimere il tempo di arresto del volano: t = Δθ / ω = 31,42 rad / 7,74 rad/s = 4,05 s.

Risposta:

1. Momento di attrito: Mtr = 12 N*m.
2. Momento d'inerzia del volano: I = 10 kg*m^2.
3. Accelerazione angolare in frenata: α = 1,2 rad/s^2 (in valore assoluto).
4. Il volano si fermerà in 4,05 s.

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1. Ottimo prodotto digitale! Il volano aiuta a sviluppare coordinazione e resistenza.
2. Sono molto soddisfatto del mio acquisto: il volano è perfetto per l'allenamento a casa.
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7. Una scelta eccellente per chi vuole mantenersi in forma e prendersi cura della propria salute: il volano è l'ideale per questo.