Esercizio corpo rigido 15

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L’Esercizio Corpo Rigido 15 è il quindicesimo nella serie dedicata agli esercizi sul corpo rigido. Segue l’Esercizio Corpo Rigido 14 e precede l’Esercizio Corpo Rigido 16. È rivolto a studenti di Fisica 1, in particolare a coloro che studiano ingegneria, fisica o matematica.

Nel percorso didattico di Fisica 1, prima di affrontare i corpi rigidi, si studiano gli esercizi sui sistemi di punti materiali. Successivamente, si passa agli esercizi sugli urti tra punti materiali e corpi rigidi, che rappresentano un momento di sintesi nel percorso formativo.

Testo esercizio corpo rigido 15

Esercizio 15 $(\bigstar\bigstar \largewhitestar\largewhitestar\largewhitestar)$ . Le due masse $m_1=3,0\,\text{kg}$ e $m_2=5,0\,\text{kg}$ della macchina di Atwood mostrata nella figura sono rilasciate da ferme, con $m_2$ a un’altezza $h=\text{0,75}\,\text{m}$ al di sopra del pavimento. Quando $m_2$ colpisce il pavimento, la sua velocità è $v_2=\text{1,8}\,\text{m}\cdot \text{s}^{-1}$ . Assumendo che la carrucola sia un disco con la massa distribuita in modo uniforme di raggio $r=12\,\text{cm}$ e che la corda, supposta priva di massa, ruoti insieme alla carrucola senza strisciare:
si determini la massa $M$ della carrucola supponendo che non vi sia alcun attrito tra il disco della carrucola e il perno centrale attorno a cui ruota.