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
k = 0,25 m400 → 1200 rpm170 kg

Un volante de inercia de masa 170 kg con un radio de giro de 0,25 m se acelera uniformemente de 400 rpm a 1200 rpm. El par motor es constante, de 47 N·m, y se puede ignorar el rozamiento. ¿Cuánto tiempo t tarda?

m = 170 kgk = 0,25 mn1 = 400 rpmn2 = 1200 rpmT = 47 N·m
t = s
2.Fácil
Or = 0,05 mL = 1,5 m1,55 m3,5 kg4 kg

Un péndulo está formado por una barra esbelta uniforme (3,5 kg, 1,5 m de longitud) articulada por su extremo superior O, con una esfera maciza de masa 4 kg y radio 0,05 m fijada a su extremo inferior. El centro de la esfera está 1,55 m por debajo de O. Halla el momento de inercia de masa IO del péndulo respecto a O.

mrod = 3,5 kgL = 1,5 mmsphere = 4 kgr = 0,05 md = 1,55 m
IO = kg·m²
3.Media
v = ?1,5 kgL = 0,9 mm = 1 kg

Una barra esbelta uniforme de masa 1 kg y longitud 0,9 m está articulada por un extremo y se suelta desde el reposo en posición horizontal. Una pequeña bola de masa 1,5 kg está fijada a su extremo libre. 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 = 1 kgL = 0,9 mmball = 1,5 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Media
n = 1500 rpmT = 560 N·m

Un motor entrega un par de 560 N·m a 1500 rpm. Halla su potencia de salida P en kW.

T = 560 N·mn = 1500 rpm
P = kW
5.Difícil
θ = 30°vs = 2,5 m

Un cuerpo (esfera hueca) parte del reposo y rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 30° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Halla su velocidad v después de haber rodado 2,5 m a lo largo de la pendiente.

θ = 30°s = 2,5 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difícil
θ = 30°vs = 3 m

Un cuerpo (cilindro macizo) parte del reposo y rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 30° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Halla su velocidad v después de haber rodado 3 m a lo largo de la pendiente.

θ = 30°s = 3 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Soluciones

  1. 1. t = 18,94 s
  2. 2. IO = 12,24 kg·m²
  3. 3. v = 4,389 m/s
  4. 4. P = 87,96 kW
  5. 5. v = 3,836 m/s
  6. 6. v = 4,429 m/s

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