Hoja de ejercicios de Rotación del sólido rígido con soluciones

Hoja de ejercicios de Rotación del sólido rígido gratis e imprimible: 6 problemas desde nivel fácil hasta nivel de examen, con soluciones. Imprímela o guárdala como PDF.

Para docentes: pueden imprimirla, copiarla y usarla en clase gratis. Cada hoja nueva tiene valores nuevos y su propia clave de respuestas. Agradecemos un enlace a ExamProblems en la página de tu curso.

Nombre: ____________________   Fecha: ____________

1.Fácil
k = 0,5 m0 → 900 rpm70 kg

Un volante de inercia de masa 70 kg con un radio de giro de 0,5 m se acelera uniformemente desde el reposo hasta 900 rpm. Esto tarda 16 s. Sin tener en cuenta el rozamiento, halla el par constante T necesario.

m = 70 kgk = 0,5 mn1 = 0 rpmn2 = 900 rpmt = 16 s
T = N·m
2.Fácil
L = 2,8 mGOd = 1 mm = 10,5 kg

Una barra esbelta uniforme de masa 10,5 kg y longitud 2,8 m gira alrededor de un eje O perpendicular a la barra, a 1 m de su centro G. Halla su momento de inercia de masa IO respecto a ese eje.

m = 10,5 kgL = 2,8 md = 1 m
IO = kg·m²
3.Media
9 kgaαM = 11 kgR = 0,35 m

Un bloque de 9 kg cuelga de una cuerda ligera enrollada en una polea, un disco macizo uniforme de masa 11 kg y radio 0,35 m que gira sobre un eje horizontal sin rozamiento. El bloque se suelta desde el reposo. Usa g = 9,81 m/s². Halla la aceleración a del bloque.

m = 9 kgM = 11 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
4.Media
n = 1500 rpmP = 60,5 kW

Un eje transmite 60,5 kW a 1500 rpm. Halla el par T en el eje.

P = 60,5 kWn = 1500 rpm
T = N·m
5.Difícil
0,8 m0,35 mn1​ = 45 rpm

Una persona está de pie sobre un plato giratorio sin rozamiento y sostiene una pesa de 2 kg en cada mano, a 0,8 m del eje. La persona y el plato solos tienen un momento de inercia de 3,5 kg·m² respecto al eje. Giran a 45 rpm y luego acercan las pesas hasta 0,35 m del eje. Trata las pesas como masas puntuales. Halla la nueva velocidad n2 en rpm.

I0 = 3,5 kg·m²m = 2 × 2 kgr1 = 0,8 mr2 = 0,35 mn1 = 45 rpm
n2 = rpm
6.Difícil
7,5 m/sω

Un cuerpo (esfera hueca) de masa 4,5 kg rueda sin deslizar a 7,5 m/s. Halla su energía cinética total Ek.

m = 4,5 kgv = 7,5 m/sI = (2/3)·m·r²
Ek = J

Soluciones

  1. 1. T = 103,1 N·m
  2. 2. IO = 17,36 kg·m²
  3. 3. a = 6,089 m/s²
  4. 4. T = 385,2 N·m
  5. 5. n2 = 68,35 rpm
  6. 6. Ek = 210,9 J

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