Un volante de inercia de masa 20 kg con un radio de giro de 0,1 m se acelera uniformemente desde el reposo hasta 2000 rpm. El par motor es constante, de 1,8 N·m, y se puede ignorar el rozamiento. ¿Cuánto tiempo t tarda?
Hoja de ejercicios de Rotación del sólido rígido con soluciones
Un péndulo está formado por una barra esbelta uniforme (2,5 kg, 0,5 m de longitud) articulada por su extremo superior O, con una esfera maciza de masa 9 kg y radio 0,1 m fijada a su extremo inferior. El centro de la esfera está 0,6 m por debajo de O. Halla el momento de inercia de masa IO del péndulo respecto a O.
Una barra esbelta uniforme de masa 9 kg y longitud 1,4 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 25,5 kg·m² desde el reposo hasta 2700 rpm en 43 s. Sin tener en cuenta las pérdidas, halla la potencia media Pavg que entrega, en kW.
Una persona está de pie sobre un plato giratorio sin rozamiento y sostiene una pesa de 2 kg en cada mano, a 0,85 m del eje. La persona y el plato solos tienen un momento de inercia de 3,5 kg·m² respecto al eje. Giran a 30 rpm y luego acercan las pesas hasta 0,25 m del eje. Trata las pesas como masas puntuales. Halla la nueva velocidad n2 en rpm.
Un cuerpo (esfera maciza) de masa 1 kg rueda sin deslizar a 8,5 m/s. ¿Qué porcentaje p de su energía cinética total es de rotación?
Soluciones
- 1. t = 23,27 s
- 2. IO = 3,484 kg·m²
- 3. v = 6,419 m/s
- 4. Pavg = 23,7 kW
- 5. n2 = 51,12 rpm
- 6. p = 28,57 %
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