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 = 0,6 m0 → 300 rpm190 kg

Un volante de inercia de masa 190 kg con un radio de giro de 0,6 m se acelera uniformemente desde el reposo hasta 300 rpm. El par motor es constante, de 180 N·m, y se puede ignorar el rozamiento. ¿Cuánto tiempo t tarda?

m = 190 kgk = 0,6 mn1 = 0 rpmn2 = 300 rpmT = 180 N·m
t = s
2.Fácil
L = 2,3 mGOd = 0,35 mm = 10 kg

Una barra esbelta uniforme de masa 10 kg y longitud 2,3 m gira alrededor de un eje O perpendicular a la barra, a 0,35 m de su centro G. Halla su momento de inercia de masa IO respecto a ese eje.

m = 10 kgL = 2,3 md = 0,35 m
IO = kg·m²
3.Media
L = 3 mm = 17 kgα

Una barra esbelta uniforme de masa 17 kg y longitud 3 m está articulada por un extremo y se mantiene horizontal. Se suelta desde el reposo. Usa g = 9,81 m/s². Halla su aceleración angular α justo después de soltarla.

m = 17 kgL = 3 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Media
L = 2,1 mm = 8,5 kgα

Una barra esbelta uniforme de masa 8,5 kg y longitud 2,1 m está articulada por un extremo y se mantiene horizontal. Se suelta desde el reposo. Usa g = 9,81 m/s². Halla la fuerza vertical R que el pasador ejerce sobre la barra justo después de soltarla.

m = 8,5 kgL = 2,1 mg = 9,81 m/s²
R = N
5.Difícil
0,8 m0,25 mn1​ = 55 rpm

Una persona está de pie sobre un plato giratorio sin rozamiento y sostiene una pesa de 5,5 kg en cada mano, a 0,8 m del eje. La persona y el plato solos tienen un momento de inercia de 2 kg·m² respecto al eje. Giran a 55 rpm y luego acercan las pesas hasta 0,25 m del eje. Trata las pesas como masas puntuales. Halla la nueva velocidad n2 en rpm.

I0 = 2 kg·m²m = 2 × 5,5 kgr1 = 0,8 mr2 = 0,25 mn1 = 55 rpm
n2 = rpm
6.Difícil
7,5 m/sω

Un cuerpo (aro delgado) de masa 1 kg rueda sin deslizar a 7,5 m/s. Halla su energía cinética de rotación Erot.

m = 1 kgv = 7,5 m/sI = m·r²
Erot = J

Soluciones

  1. 1. t = 11,94 s
  2. 2. IO = 5,633 kg·m²
  3. 3. α = 4,905 rad/s²
  4. 4. R = 20,85 N
  5. 5. n2 = 185 rpm
  6. 6. Erot = 28,13 J

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