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 = 0,2 m0 → 200 rpm140 kg

Un volante de inercia de masa 140 kg con un radio de giro de 0,2 m se acelera uniformemente desde el reposo hasta 200 rpm. Esto tarda 16 s. Sin tener en cuenta el rozamiento, halla el par constante T necesario.

m = 140 kgk = 0,2 mn1 = 0 rpmn2 = 200 rpmt = 16 s
T = N·m
2.Fácil
k = 0,45 m600 → 2500 rpm90 kg

Un volante de inercia de masa 90 kg con un radio de giro de 0,45 m se acelera uniformemente de 600 rpm a 2500 rpm. El par motor es constante, de 450 N·m, y se puede ignorar el rozamiento. ¿Cuánto tiempo t tarda?

m = 90 kgk = 0,45 mn1 = 600 rpmn2 = 2500 rpmT = 450 N·m
t = s
3.Media
v = ?0,5 kgL = 0,9 mm = 6,5 kg

Una barra esbelta uniforme de masa 6,5 kg y longitud 0,9 m está articulada por un extremo y se suelta desde el reposo en posición horizontal. Una pequeña bola de masa 0,5 kg está fijada a su extremo libre. Ignora el rozamiento y usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad v del extremo libre cuando la barra pasa por la posición vertical.

m = 6,5 kgL = 0,9 mmball = 0,5 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Media
n = 700 rpmTb​ = 35 N·mI = 9 kg·m²

Un volante de inercia con un momento de inercia de 9 kg·m² gira a 700 rpm. Un freno aplica un par de rozamiento constante de 35 N·m. ¿Cuánto tiempo t tarda en detenerse?

I = 9 kg·m²n = 700 rpmTb = 35 N·m
t = s
5.Difícil
disco: 36 kganillo: 4 kgn1​ = 1000 rpm

Un disco macizo uniforme (masa 36 kg, radio 0,25 m) gira libremente a 1000 rpm alrededor de un eje vertical sin rozamiento. Un anillo delgado de masa 4 kg y el mismo radio se deja caer sobre él desde el reposo, centrado en el eje, y ambos pasan rápidamente a girar juntos. ¿Cuánta energía cinética ΔE se pierde en el proceso?

Mdisc = 36 kgMring = 4 kgR = 0,25 mn1 = 1000 rpm
ΔE = J
6.Difícil
θ = 10°vs = 10 m

Un cuerpo (cilindro macizo) parte del reposo y rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 10° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Halla su velocidad v después de haber rodado 10 m a lo largo de la pendiente.

θ = 10°s = 10 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Soluciones

  1. 1. T = 7,33 N·m
  2. 2. t = 8,058 s
  3. 3. v = 4,983 m/s
  4. 4. t = 18,85 s
  5. 5. ΔE = 1122 J
  6. 6. v = 4,766 m/s

Soluciones completas paso a paso: practica este tema en examproblems.com.