Esercizio corpo rigido

Vanzan
Ciao a tutti!! ho problemi col seguente esercizio:

"Un disco di raggio $r=0,4 m$ è mantenuto fermo in un piano verticale. All'istante t=0 esso viene lasciato cadere. Quando ha percoso una distanza $h$ il disco viene agganciato sul bordo ad un asse fisso orizzontale, ortogonale al disegno e passante per O attorno a cui ruota senza attrito. Calcolare $h$ affinchè il disco compia una rotazione di 270° e si fermi in tale posizione".

Ho seguito il seguente ragionamento a ritroso.. Ho calcolato la velocità che deve avere il centro di massa per effettuare un giro di 270° tramite conservazione energia. In seguito ho applicato la conservazione del momento angolare quindi $mvR = I V/r$ trovando la velocità che deve avere il corpo scendendo affinchè sia soddisfatta la condizione precedente, e infine applico la conservazione dell'energia per trovare l'$h$.. Mi viene un valore di $0,1m$ contro il $0,6$ del libro.. dove sbaglio!?
Grazie

Risposte
Vicia
Ciao! Mi sono imbattuta per caso in questo esercizio senza alcun risposta. Anche se un po' in ritardo( datato 2012) rispondo io, magari può servire a qualcuno in futuro.
Innanzitutto inserisco l'immagine per avere la situazione un po' più chiara.


Click sull'immagine per visualizzare l'originale


Consideriamo l'istante iniziare in cui il corpo cade dalla posizione h senza rotolare, e dunque:
$ mgh= 1/2mv^2 => v=sqrt(2gh) $

Consideriamo adesso l'istante in cui il corpo si aggancia al polo O, e consideriamo la conservazione del momento angolare rispetto tale polo, e avremo: $ mvR=Iw$ dove I è il momento di inerzia del corpo e vale $ I=3/2mR^2$
Dalla relazione della conservazione del momento ancgolare ricaviamo la velocità angolare in funzione della velocità:
$ w=2v/3R=2sqrt(2gh)/3R $
Adesso consideriamo la conservazione dell'energia quando il corpo ruota fino a poi fermarsi a $270 °$ attorno O, e avremo:
$ 1/2Iw^2=mgR$ e da qui ricaviamo l'altezza h, che sarà pari a $h=3R/2=0,6m $

Spero sia utile! :)

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