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.

Nueva hoja de ejerciciosPractica en línea con pistas

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
R = 0,25 mn = 1400 rpm140 kg

Un volante de inercia es un disco macizo uniforme de masa 140 kg y radio 0,25 m. Gira a 1400 rpm. Halla su energía cinética Ek en kJ.

M = 140 kgR = 0,25 mn = 1400 rpm
Ek = kJ
2.Fácil
k = 0,15 m0 → 1600 rpm200 kg

Un volante de inercia de masa 200 kg con un radio de giro de 0,15 m se acelera uniformemente desde el reposo hasta 1600 rpm. Esto tarda 20 s. Sin tener en cuenta el rozamiento, halla el par constante T necesario.

m = 200 kgk = 0,15 mn1 = 0 rpmn2 = 1600 rpmt = 20 s
T = N·m
3.Media
n = 1900 rpmTb​ = 155 N·mI = 37 kg·m²

Un volante de inercia con un momento de inercia de 37 kg·m² gira a 1900 rpm. Un freno aplica un par de rozamiento constante de 155 N·m. ¿Cuántas vueltas N da el volante antes de detenerse?

I = 37 kg·m²n = 1900 rpmTb = 155 N·m
N = rev
4.Media
n = 1700 rpmP = 136 kW

Un eje transmite 136 kW a 1700 rpm. Halla el par T en el eje.

P = 136 kWn = 1700 rpm
T = N·m
5.Difícil
θ = 40°a

Un cuerpo (esfera hueca) 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 = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =
6.Difícil
340 m/s5 g0,79 mL = 1,1 m3 kg

Una barra esbelta uniforme de masa 3 kg y longitud 1,1 m cuelga en reposo de un pivote sin rozamiento en su extremo superior. Una bala de 5 g que se mueve horizontalmente a 340 m/s golpea la barra 0,79 m por debajo del pivote y queda incrustada. Halla la velocidad angular ω de la barra justo después del impacto.

M = 3 kgL = 1,1 mm = 5 gv = 340 m/sd = 0,79 m
ω = rad/s

Soluciones

  1. 1. Ek = 47,02 kJ
  2. 2. T = 37,7 N·m
  3. 3. N = 752 rev
  4. 4. T = 763,9 N·m
  5. 5. μs = 0,3356
  6. 6. ω = 1,107 rad/s

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