Problema — Stima Fermi: pneumatico in autostrada

Testo

Stima la velocità angolare di un pneumatico di raggio $R = 30\;\mathrm{cm}$ di un’auto a $120\;\mathrm{km/h}$.

Soluzione

Il pneumatico rotola senza strisciare, quindi vale il vincolo $v = \omega R$. Convertiamo la velocità: $120\;\mathrm{km/h} = \dfrac{120\,000}{3600} \approx 33{,}3\;\mathrm{m/s}$. $\omega = \frac{v}{R} = \frac{33{,}3}{0{,}30} \approx \ev{111\;\mathrm{rad/s}}$ In giri al minuto: $\omega \cdot \dfrac{60}{2\pi} \approx 1060\;\mathrm{rpm}$. A questi regimi anche un piccolo squilibrio di massa nel cerchione si fa sentire come vibrazione al volante: per questo le ruote vanno equilibrate.

Collegamenti

Argomenti: Dinamica rotazionale Concetti: Velocità angolare · Rotolamento Competenze: Stime di Fermi