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 = 0,5 m500 → 2200 rpm130 kg

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.

m = 130 kgk = 0,5 mn1 = 500 rpmn2 = 2200 rpmt = 29 s
T = N·m
2.Fácil
Or = 0,1 mL = 0,5 m0,6 m4,5 kg1 kg

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.

mrod = 4,5 kgL = 0,5 mmdisc = 1 kgr = 0,1 md = 0,6 m
IO = kg·m²
3.Media
ω = ?L = 0,9 mm = 7 kg

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.

m = 7 kgL = 0,9 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Media
6,5 kgaαM = 13,5 kgR = 0,45 m

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.

m = 6,5 kgM = 13,5 kgR = 0,45 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Difícil
260 m/s25 g0,84 mL = 1,1 m8 kgφ

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.

M = 8 kgL = 1,1 mm = 25 gv = 260 m/sd = 0,84 mg = 9,81 m/s²
φ = °
6.Difícil
θ = 10°as = 6 m

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?

θ = 10°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²s = 6 m
t = s

Soluciones

  1. 1. T = 199,5 N·m
  2. 2. IO = 0,74 kg·m²
  3. 3. ω = 5,718 rad/s
  4. 4. α = 10,69 rad/s²
  5. 5. φ = 26,61 °
  6. 6. t = 3,251 s

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