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.
Hoja de ejercicios de Rotación del sólido rígido con soluciones
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.
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.
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.
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.
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.
Soluciones
- 1. IO = 7,073 kg·m²
- 2. T = 15,36 N·m
- 3. v = 8,046 m/s
- 4. Pavg = 41,44 kW
- 5. μs = 0,4195
- 6. ω = 84,6 rad/s
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