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
Or = 0,2 mL = 1,3 m1,5 m2,5 kg2,5 kg

Un péndulo está formado por una barra esbelta uniforme (2,5 kg, 1,3 m de longitud) articulada por su extremo superior O, con una esfera maciza de masa 2,5 kg y radio 0,2 m fijada a su extremo inferior. El centro de la esfera está 1,5 m por debajo de O. Halla el momento de inercia de masa IO del péndulo respecto a O.

mrod = 2,5 kgL = 1,3 mmsphere = 2,5 kgr = 0,2 md = 1,5 m
IO = kg·m²
2.Fácil
k = 0,3 m0 → 1100 rpm40 kg

Un volante de inercia de masa 40 kg con un radio de giro de 0,3 m se acelera uniformemente desde el reposo hasta 1100 rpm. Esto tarda 27 s. Sin tener en cuenta el rozamiento, halla el par constante T necesario.

m = 40 kgk = 0,3 mn1 = 0 rpmn2 = 1100 rpmt = 27 s
T = N·m
3.Media
v = ?L = 2,2 mm = 1 kg

Una barra esbelta uniforme de masa 1 kg y longitud 2,2 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 v del extremo libre cuando la barra pasa por la posición vertical.

m = 1 kgL = 2,2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Media
0 → 2300 rpmI = 40 kg·m²

Un motor lleva un volante de inercia con un momento de inercia de 40 kg·m² desde el reposo hasta 2300 rpm en 28 s. Sin tener en cuenta las pérdidas, halla la potencia media Pavg que entrega, en kW.

I = 40 kg·m²n = 2300 rpmt = 28 s
Pavg = kW
5.Difícil
θ = 40°a

Un cuerpo (aro delgado) rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 40° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Halla el menor coeficiente de rozamiento estático μs que evita que deslice.

θ = 40°I = m·r²g = 9,81 m/s²
μs =
6.Difícil
θ = 20°vs = 4 m

Un cuerpo (cilindro macizo) parte del reposo y rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 20° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Su radio es 0,05 m. Halla su velocidad angular ω después de haber rodado 4 m a lo largo de la pendiente.

θ = 20°s = 4 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,05 m
ω = rad/s

Soluciones

  1. 1. IO = 7,073 kg·m²
  2. 2. T = 15,36 N·m
  3. 3. v = 8,046 m/s
  4. 4. Pavg = 41,44 kW
  5. 5. μs = 0,4195
  6. 6. ω = 84,6 rad/s

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