Oggetto incernierato su piano orizzontale
buongiorno, mi sto esercitando svolgendo vari TE, vi mostro questo esercizio
Testo:
Un oggetto omogeneo di massa $ M=1 kg $ e di forma quadrata, di lato$ L=10cm $, è incernierato su un piano orizzontale in uno dei vertici ed è vincolato a ruotare intorno a questo punto. Inizialmente l’oggetto è mantenuto fermo nella posizione caratterizzata da $ θ=30°$ (v. figura) e da questa posizione, viene lasciato libero. Sapendo che $ ICM=ML2/6 $, determinare:
a.L’accelerazione angolare dell’oggetto rispetto al perno nell’istante in cui viene lasciato libero;
b.L’energia potenziale dell’oggetto prima di essere lasciato libero;
c.La velocità angolare dell’oggetto nell’istante in cui arriva a toccare il piano inclinato (θ=0°).
qui allego l'immagine e le soluzioni

non so proprio da dove iniziare, potrei avere qualche suggerimento? vi ringrazio in anticipo
Testo:
Un oggetto omogeneo di massa $ M=1 kg $ e di forma quadrata, di lato$ L=10cm $, è incernierato su un piano orizzontale in uno dei vertici ed è vincolato a ruotare intorno a questo punto. Inizialmente l’oggetto è mantenuto fermo nella posizione caratterizzata da $ θ=30°$ (v. figura) e da questa posizione, viene lasciato libero. Sapendo che $ ICM=ML2/6 $, determinare:
a.L’accelerazione angolare dell’oggetto rispetto al perno nell’istante in cui viene lasciato libero;
b.L’energia potenziale dell’oggetto prima di essere lasciato libero;
c.La velocità angolare dell’oggetto nell’istante in cui arriva a toccare il piano inclinato (θ=0°).
qui allego l'immagine e le soluzioni

non so proprio da dove iniziare, potrei avere qualche suggerimento? vi ringrazio in anticipo
Risposte
Comincia dal punto a): dove è applicato il peso del blocco? Che momento ha rispetto all'asse di rotazione? Che relazione c'è fra momento e accelerazione angolare?
i calcoli che ho svolto:
a)Energia potenziale prima di essere lasciato libero
$U=mgh=1kg⋅9.8⋅L/2*(√2)sin(75)=0.068J$
b)Velocità angolare finale
$Ki+Ui=Kf+Uf$
$mg(hi−hf)=1/2*Ip*ω^2 $ dove
$Ip=ML^2/6+M(L/2*(√2))^2=0.007kg⋅m2$
allora la velocità angolare è $ω=(√((0.18J⋅2)/(0.007kg⋅m2))) =7.2rads$
c) l'accelerazione è
$ α=ω^2/(2⋅0.53rad)=48rads2 $
ma i risultati sono tutti sbagliati... cosa sbaglio?
a)Energia potenziale prima di essere lasciato libero
$U=mgh=1kg⋅9.8⋅L/2*(√2)sin(75)=0.068J$
b)Velocità angolare finale
$Ki+Ui=Kf+Uf$
$mg(hi−hf)=1/2*Ip*ω^2 $ dove
$Ip=ML^2/6+M(L/2*(√2))^2=0.007kg⋅m2$
allora la velocità angolare è $ω=(√((0.18J⋅2)/(0.007kg⋅m2))) =7.2rads$
c) l'accelerazione è
$ α=ω^2/(2⋅0.53rad)=48rads2 $
ma i risultati sono tutti sbagliati... cosa sbaglio?
"robarri99":
cosa sbaglio?
Intanto, è sbagliato il punto a): dopo che il cubo ha ruotato di 30° il centro non si trova ad altezza zero, ma L/2