Un volante de inercia de masa 130 kg con un radio de giro de 0,5 m se acelera uniformemente de 500 rpm a 2200 rpm. Esto tarda 29 s. Sin tener en cuenta el rozamiento, halla el par constante T necesario.
Hoja de ejercicios de Rotación del sólido rígido con soluciones
Un péndulo está formado por una barra esbelta uniforme (4,5 kg, 0,5 m de longitud) articulada por su extremo superior O, con un disco macizo delgado de masa 1 kg y radio 0,1 m fijado a su extremo inferior. El disco oscila en su propio plano y su centro está 0,6 m por debajo de O. Halla el momento de inercia de masa IO del péndulo respecto a O.
Una barra esbelta uniforme de masa 7 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.
Un bloque de 6,5 kg cuelga de una cuerda ligera enrollada en una polea, un disco macizo uniforme de masa 13,5 kg y radio 0,45 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 angular α de la polea.
Una barra esbelta uniforme de masa 8 kg y longitud 1,1 m cuelga en reposo de un pivote sin rozamiento en su extremo superior. Una bala de 25 g que se mueve horizontalmente a 260 m/s golpea la barra 0,84 m por debajo del pivote y queda incrustada. Usa g = 9,81 m/s². Halla el mayor ángulo φ respecto a la vertical que alcanza la barra al oscilar.
Un cuerpo (cilindro macizo) rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 10° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Parte del reposo. ¿Cuánto tiempo t tarda en rodar 6 m por la pendiente?
Soluciones
- 1. T = 199,5 N·m
- 2. IO = 0,74 kg·m²
- 3. ω = 5,718 rad/s
- 4. α = 10,69 rad/s²
- 5. φ = 26,61 °
- 6. t = 3,251 s
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