Problema 3.3.8

Un anello di massa m e raggio R è fermo alla sommità di un piano inclinato di altezza h.

Ad un certo istante l’anello incomincia a rotolare senza strisciare lungo il piano inclinato.

Qual è il momento angolare dell’anello rispetto al suo centro, nell’istante in cui raggiunge la base del piano inclinato?

Guarda la soluzione

Applichiamo il principio di conservazione dell’energia meccanica:

mgh=Iω2/2+mvb2/2

dove I è il momento d’inerzia rispetto all’asse dell’anello e vb la velocità del baricentro.

I=mR2, vb=ωR e, sostituendo,

mgh=(mω2R2/2)+(mω2R2/2)=mω2R2

da cui ω2=gh/R2 e ω=√gh/R2.

Per il momento angolare Iω alla fine del piano si ottiene:

Iω=mR2gh/R2=mR√gh.

Problema del Capitolo 3 - Forze e moto

Problema di difficoltà: Media