Esercizio corpo rigido 3

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L’Esercizio Corpo Rigido 3 è il terzo della raccolta dedicata agli esercizi sul corpo rigido. Precede l’Esercizio Corpo Rigido 4 e segue l’Esercizio Corpo Rigido 2. È pensato per studenti di Fisica 1, in particolare per chi studia 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.

Gli urti vengono solitamente trattati per ultimi, poiché includono esercizi che coinvolgono sia punti materiali che corpi rigidi, rendendoli un argomento di sintesi nel percorso didattico.

Testo esercizio corpo rigido 3

Esercizio 3 $(\bigstar\bigstar \largewhitestar\largewhitestar\largewhitestar)$ . L’asse del cilindro rappresentato in figura è fisso e il cilindro è inizialmente fermo. Il blocco di massa $M$ si muove inizialmente verso destra senza attrito con velocità $v_1$ e, passando sopra al cilindro, si porta nella posizione tratteggiata. Al primo contatto col cilindro, il blocco scivola su di esso ma l’attrito è talmente elevato che lo scivolamento cessa prima che $M$ perda contatto col cilindro. Il cilindro ha raggio $R$ e momento d’inerzia $I$ .
Esprimere $v_2$ in funzione di $v_1, M, I$ e $R$ .