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 = 0,55 m0 → 300 rpm80 kg

Un volante de inercia de masa 80 kg con un radio de giro de 0,55 m se acelera uniformemente desde el reposo hasta 300 rpm. Esto tarda 23 s. Sin tener en cuenta el rozamiento, halla el par constante T necesario.

m = 80 kgk = 0,55 mn1 = 0 rpmn2 = 300 rpmt = 23 s
T = N·m
2.Fácil
k = 0,45 mn = 2200 rpm50 kg

Un volante de inercia de masa 50 kg tiene un radio de giro de 0,45 m respecto a su eje. Gira a 2200 rpm. Halla su energía cinética Ek en kJ.

M = 50 kgk = 0,45 mn = 2200 rpm
Ek = kJ
3.Media
0 → 300 rpmI = 5,5 kg·m²

Un motor lleva un volante de inercia con un momento de inercia de 5,5 kg·m² desde el reposo hasta 300 rpm en 54 s. Sin tener en cuenta las pérdidas, halla la potencia media Pavg que entrega, en kW.

I = 5,5 kg·m²n = 300 rpmt = 54 s
Pavg = kW
4.Media
n = 1200 rpmTb​ = 190 N·mI = 28 kg·m²

Un volante de inercia con un momento de inercia de 28 kg·m² gira a 1200 rpm. Un freno aplica un par de rozamiento constante de 190 N·m. ¿Cuántas vueltas N da el volante antes de detenerse?

I = 28 kg·m²n = 1200 rpmTb = 190 N·m
N = rev
5.Difícil
θ = 20°as = 2,5 m

Un cuerpo (esfera maciza) rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 20° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Parte del reposo. ¿Cuánto tiempo t tarda en rodar 2,5 m por la pendiente?

θ = 20°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²s = 2,5 m
t = s
6.Difícil
θ = 40°vs = 3,5 m

Un cuerpo (aro delgado) parte del reposo y rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 40° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Su radio es 0,4 m. Halla su velocidad angular ω después de haber rodado 3,5 m a lo largo de la pendiente.

θ = 40°s = 3,5 mI = m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,4 m
ω = rad/s

Soluciones

  1. 1. T = 33,06 N·m
  2. 2. Ek = 268,7 kJ
  3. 3. Pavg = 0,05026 kW
  4. 4. N = 185,2 rev
  5. 5. t = 1,444 s
  6. 6. ω = 11,74 rad/s

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