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
L = 1,3 mGOd = 0,55 mm = 11,5 kg

Una barra esbelta uniforme de masa 11,5 kg y longitud 1,3 m gira alrededor de un eje O perpendicular a la barra, a 0,55 m de su centro G. Halla su momento de inercia de masa IO respecto a ese eje.

m = 11,5 kgL = 1,3 md = 0,55 m
IO = kg·m²
2.Fácil
L = 0,8 mGOd = 0,2 mm = 1 kg

Una barra esbelta uniforme de masa 1 kg y longitud 0,8 m gira alrededor de un eje O perpendicular a la barra, a 0,2 m de su centro G. Halla su momento de inercia de masa IO respecto a ese eje.

m = 1 kgL = 0,8 md = 0,2 m
IO = kg·m²
3.Media
n = 1400 rpmTb​ = 115 N·mI = 40 kg·m²

Un volante de inercia con un momento de inercia de 40 kg·m² gira a 1400 rpm. Un freno aplica un par de rozamiento constante de 115 N·m. ¿Cuántas vueltas N da el volante antes de detenerse?

I = 40 kg·m²n = 1400 rpmTb = 115 N·m
N = rev
4.Media
v = ?L = 0,7 mm = 6,5 kg

Una barra esbelta uniforme de masa 6,5 kg y longitud 0,7 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 = 6,5 kgL = 0,7 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difícil
580 m/s25 g0,63 mL = 1,2 m9,5 kgφ

Una barra esbelta uniforme de masa 9,5 kg y longitud 1,2 m cuelga en reposo de un pivote sin rozamiento en su extremo superior. Una bala de 25 g que se mueve horizontalmente a 580 m/s golpea la barra 0,63 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 = 9,5 kgL = 1,2 mm = 25 gv = 580 m/sd = 0,63 mg = 9,81 m/s²
φ = °
6.Difícil
θ = 10°vs = 3 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. Su radio es 0,2 m. Halla su velocidad angular ω después de haber rodado 3 m a lo largo de la pendiente.

θ = 10°s = 3 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,2 m
ω = rad/s

Soluciones

  1. 1. IO = 5,098 kg·m²
  2. 2. IO = 0,09333 kg·m²
  3. 3. N = 594,9 rev
  4. 4. v = 4,539 m/s
  5. 5. φ = 33,16 °
  6. 6. ω = 13,05 rad/s

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