Hoja de ejercicios de Rotación del sólido rígido con soluciones

Una barra esbelta uniforme de masa 3 kg y longitud 0,7 m gira alrededor de un eje O perpendicular a la barra, a 0,3 m de su centro G. Halla su momento de inercia de masa I_O respecto a ese eje.

Un péndulo está formado por una barra esbelta uniforme (1 kg, 1,2 m de longitud) articulada por su extremo superior O, con una esfera maciza de masa 7,5 kg y radio 0,15 m fijada a su extremo inferior. El centro de la esfera está 1,35 m por debajo de O. Halla el momento de inercia de masa I_O del péndulo respecto a O.

Un volante de inercia con un momento de inercia de 21 kg·m² gira a 1700 rpm. Un freno aplica un par de rozamiento constante de 100 N·m. ¿Cuántas vueltas N da el volante antes de detenerse?

Una barra esbelta uniforme de masa 2 kg y longitud 0,9 m está articulada por un extremo y se suelta desde el reposo en posición horizontal. Ignora el rozamiento y usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad angular ω de la barra cuando pasa por la posición vertical.

Una barra esbelta uniforme de masa 6 kg y longitud 1,9 m cuelga en reposo de un pivote sin rozamiento en su extremo superior. Una bala de 35 g que se mueve horizontalmente a 300 m/s golpea la barra 1,06 m por debajo del pivote y queda incrustada. Halla la velocidad angular ω de la barra justo después del impacto.

Una persona está de pie sobre un plato giratorio sin rozamiento y sostiene una pesa de 4,5 kg en cada mano, a 0,9 m del eje. La persona y el plato solos tienen un momento de inercia de 2 kg·m² respecto al eje. Giran a 40 rpm y luego acercan las pesas hasta 0,2 m del eje. Trata las pesas como masas puntuales. Halla la nueva velocidad n₂ en rpm.