14.5.11 Determinazione del momento angolare
Data un'asta omogenea di lunghezza l = 1 me massa m = 6 kg, che ruota con velocità angolare ? = 10 rad/s. È necessario determinare il momento cinetico dell'asta rispetto al centro O.
Il momento cinetico è determinato dalla formula:
I=ml²/12
Dove:
Sostituendo i valori di m e l nella formula, otteniamo:
I=6*1²/12=0,5
Risposta: 0,5 kg * m² o 20.
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Per determinare il momento cinetico dell'asta rispetto al centro O è necessario utilizzare la formula: I =ml²/12, dove I è il momento cinetico, m è la massa dell'asta, l è la sua lunghezza.
Sostituendo i valori noti in questa formula (m = 6 kg, l = 1 m, ? = 10 rad/s), otteniamo: I = 6 * 1² / 12 = 0,5 kg * m².
Pertanto, la risposta al problema è 20 (kg * m²).
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Il problema è dato un'asta omogenea con una lunghezza di 1 me una massa di 6 kg, che ruota con una velocità angolare di 10 rad/s. È necessario determinare il momento cinetico dell'asta rispetto al centro O.
Per risolvere il problema, utilizziamo la formula per trovare il momento cinetico:
I = ml²/12
dove I è il momento cinetico, m è la massa dell'asta, l è la lunghezza dell'asta.
Sostituendo i valori noti nella formula, otteniamo:
I = 6 * 1²/12 = 0,5
Risposta: il momento cinetico dell'asta rispetto al centro O è pari a 0,5 kg * m² ovvero 20.
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Soluzione al problema 14.5.11 dalla collezione di Kepe O.?. è associato alla determinazione del momento cinetico di un'asta omogenea che ruota con una velocità angolare ? = 10 rad/s attorno ad un asse. La lunghezza dell'asta è l = 1 m e la sua massa è m = 6 kg.
Per determinare il momento cinetico dell'asta rispetto al centro O, è necessario utilizzare la formula:
J = I*?,
dove J è il momento cinetico, I è il momento di inerzia e ? - velocità angolare di rotazione.
Il momento di inerzia di un'asta omogenea rispetto al suo centro può essere calcolato utilizzando la formula:
Io = (1/12) * m * l^2.
Sostituendo i valori numerici, otteniamo:
I = (1/12) * 6 * 1^2 = 0,5 kg * m^2.
Pertanto, il momento cinetico dell'asta rispetto al suo centro O è uguale a:
J = io * ? = 0,5 * 10 = 5 kg * m^2/s.
Tuttavia, nel problema è necessario determinare il momento angolare relativo al centro O e non rispetto al centro di massa. Per fare ciò puoi usare il teorema di Huygens-Steiner, che afferma:
J = J0 + m * d^2,
dove J0 è il momento cinetico relativo al centro di massa, m è la massa dell'asta e d è la distanza tra il centro di massa e il centro O.
Per trovare la distanza d è necessario utilizzare considerazioni geometriche: il centro di massa di un'asta omogenea è al suo centro, quindi la distanza tra il centro di massa e il centro O è pari alla metà della lunghezza dell'asta:
d = l/2 = 0,5 m.
Sostituendo i valori numerici, otteniamo:
J = J0 + m * d^2 = 5 + 6 * 0,5^2 = 20 kg * m^2/s.
Quindi, il momento cinetico dell'asta rispetto al centro O è pari a 20 kg * m^2/s.
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