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Forza centrifuga : esercizi risolti


Esercizio 1

Un blocco di massa m=20kg è posto su una piattaforma in rotazione su un piano orizzontale che si muove di moto circolare uniforme. Il raggio della traiettoria è di 3 m e l'accelerazione centripeta è di 7 m/s2. Trova la forza che agisce sul blocco e la su velocità . 
  
[  140 N   |   4,58 m/s ]

Esercizio 2

Una sfera legata all'estremità di una corda, si muove su di un piano orizzontale senza attrito lungo una circonferenza di raggio 1,5m con velocità angolare di 1,2rad/s la forza esercitata dalla corda sulla sfera è di 4,3N. Calcola l'accelerazione della sfera e la sua massa.  
     
[ 2,16 m/s2 |   2 kg  ]

Esercizio 3

Un'auto di massa 1200kg affronta una curva alla velocità di 50km/h.
Il coefficiente di attrito vale 0,7. Trovare il raggio della curva.  
     
[ 28 m  ]

Esercizio 4

Una sfera è fissata ad una estremità libera di una molla di costante elastica k=100N/m ed è appoggiata ad una distanza di 2m dal centro su un piano che ruota a 3giri/s.
Durante la rotazione la molla si allunga di 40cm.
Trovare la massa della sfera.  
    
[  47g  ]

Esercizio 5

Una sfera di massa m=10kg è legata ad un cavo lungo 1m, viene fatta ruotare in un piano verticale compiendo n=40g/m. Calcola il massimo sforzo con cui è sollecitato il cavo.
Nel caso il cavo si rompa improvvisamente nella posizione indicata nel disegno, calcola la massima altezza raggiunta dalla sfera.
Trova, inoltre, la velocità minima che deve avere la sfera per mantenere la traiettoria circolare.     
   
[   275,6 N   |   0,89 m    |    30g/min   ]

Esercizio 6

Due sfere metalliche sono applicate all'estremità di due fili lunghi 40cm collegate al punto O di un albero verticale che ruota a 90g/min.

Determina la posizione di equilibrio delle sfere (h).  
  
[ h=0,11 m ]

Esercizio 7

Un cono che ha angolo di semiapertura γ=30° ruota attorno al proprio asse a 90giri/min. Trovare la posizione di equilibrio assunta da una sfera di massa m introdotta nel cono in rotazione (h).
 
[  h=0,33 m   ]

Esercizio 8

Calcola l'inclinazione che deve avere rispetto al piano orizzontale un motociclista che percorre, alla velocità di 50km/h una curva piana che ha raggio di curvatura di 60m. 
   

[  71,8°  ]

Esercizio 9

Un piatto circolare del diametro D=40cm dotato di un rialzo periferico di 2 cm ruota attorno al proprio asse verticale alla velocità di 90giri/min. Se ai margini del piatto si pone un cilindro di massa m=200g (d=8cm ed h=10cm) stabilire se quest'ultimo cade all'esterno per effetto della forza centrifuga o se conserva inalterata la propria posizione.