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
Or = 0,1 mL = 0,7 m0,8 m4,5 kg7 kg

Un péndulo está formado por una barra esbelta uniforme (4,5 kg, 0,7 m de longitud) articulada por su extremo superior O, con una esfera maciza de masa 7 kg y radio 0,1 m fijada a su extremo inferior. El centro de la esfera está 0,8 m por debajo de O. Halla el momento de inercia de masa IO del péndulo respecto a O.

mrod = 4,5 kgL = 0,7 mmsphere = 7 kgr = 0,1 md = 0,8 m
IO = kg·m²
2.Fácil
Or = 0,15 mL = 1,5 m1,65 m4,5 kg4 kg

Un péndulo está formado por una barra esbelta uniforme (4,5 kg, 1,5 m de longitud) articulada por su extremo superior O, con una esfera maciza de masa 4 kg y radio 0,15 m fijada a su extremo inferior. El centro de la esfera está 1,65 m por debajo de O. Halla el momento de inercia de masa IO del péndulo respecto a O.

mrod = 4,5 kgL = 1,5 mmsphere = 4 kgr = 0,15 md = 1,65 m
IO = kg·m²
3.Media
n = 1900 rpmTb​ = 140 N·mI = 26,5 kg·m²

Un volante de inercia con un momento de inercia de 26,5 kg·m² gira a 1900 rpm. Un freno aplica un par de rozamiento constante de 140 N·m. ¿Cuántas vueltas N da el volante antes de detenerse?

I = 26,5 kg·m²n = 1900 rpmTb = 140 N·m
N = rev
4.Media
ω = ?L = 1,6 mm = 5,5 kg

Una barra esbelta uniforme de masa 5,5 kg y longitud 1,6 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 angular ω de la barra cuando pasa por la posición vertical.

m = 5,5 kgL = 1,6 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Difícil
disco: 22 kganillo: 12 kgn1​ = 650 rpm

Un disco macizo uniforme (masa 22 kg, radio 0,15 m) gira libremente a 650 rpm alrededor de un eje vertical sin rozamiento. Un anillo delgado de masa 12 kg y el mismo radio se deja caer sobre él desde el reposo, centrado en el eje, y ambos pasan rápidamente a girar juntos. ¿Cuánta energía cinética ΔE se pierde en el proceso?

Mdisc = 22 kgMring = 12 kgR = 0,15 mn1 = 650 rpm
ΔE = J
6.Difícil
θ = 40°as = 8 m

Un cuerpo (cilindro macizo) rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 40° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Parte del reposo. ¿Cuánto tiempo t tarda en rodar 8 m por la pendiente?

θ = 40°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²s = 8 m
t = s

Soluciones

  1. 1. IO = 5,243 kg·m²
  2. 2. IO = 14,3 kg·m²
  3. 3. N = 596,3 rev
  4. 4. ω = 4,289 rad/s
  5. 5. ΔE = 299,1 J
  6. 6. t = 1,951 s

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