Hoja de ejercicios de Rotación del sólido rígido con soluciones

Un volante de inercia de masa 40 kg con un radio de giro de 0,45 m se acelera uniformemente desde el reposo hasta 500 rpm. Esto tarda 11 s. Sin tener en cuenta el rozamiento, halla el par constante T necesario.

Un péndulo está formado por una barra esbelta uniforme (4,5 kg, 0,9 m de longitud) articulada por su extremo superior O, con una esfera maciza de masa 4,5 kg y radio 0,05 m fijada a su extremo inferior. El centro de la esfera está 0,95 m por debajo de O. Halla el momento de inercia de masa I_O del péndulo respecto a O.

Un bloque de 6 kg cuelga de una cuerda ligera enrollada en una polea, un disco macizo uniforme de masa 2,5 kg y radio 0,4 m que gira sobre un eje horizontal sin rozamiento. El bloque se suelta desde el reposo. Usa g = 9,81 m/s². Halla la aceleración angular α de la polea.

Un volante de inercia con un momento de inercia de 3 kg·m² gira a 1800 rpm. Un freno aplica un par de rozamiento constante de 35 N·m. ¿Cuánto tiempo t tarda en detenerse?

Un cuerpo (cilindro macizo) de masa 16,5 kg rueda sin deslizar a 2,5 m/s. Halla su energía cinética de rotación E_rot.

Una barra esbelta uniforme de masa 9,5 kg y longitud 0,6 m cuelga en reposo de un pivote sin rozamiento en su extremo superior. Una bala de 10 g que se mueve horizontalmente a 580 m/s golpea la barra 0,29 m por debajo del pivote y queda incrustada. Halla la velocidad angular ω de la barra justo después del impacto.