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 = 0,3 m0 → 600 rpm30 kg

Un volante de inercia de masa 30 kg con un radio de giro de 0,3 m se acelera uniformemente desde el reposo hasta 600 rpm. Esto tarda 28 s. Sin tener en cuenta el rozamiento, halla el par constante T necesario.

m = 30 kgk = 0,3 mn1 = 0 rpmn2 = 600 rpmt = 28 s
T = N·m
2.Fácil
k = 0,15 mn = 2100 rpm290 kg

Un volante de inercia de masa 290 kg tiene un radio de giro de 0,15 m respecto a su eje. Gira a 2100 rpm. Halla su energía cinética Ek en kJ.

M = 290 kgk = 0,15 mn = 2100 rpm
Ek = kJ
3.Media
L = 1,2 mm = 10,5 kgα

Una barra esbelta uniforme de masa 10,5 kg y longitud 1,2 m está articulada por un extremo y se mantiene horizontal. Se suelta desde el reposo. Usa g = 9,81 m/s². Halla su aceleración angular α justo después de soltarla.

m = 10,5 kgL = 1,2 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Media
n = 2600 rpmP = 164 kW

Un eje transmite 164 kW a 2600 rpm. Halla el par T en el eje.

P = 164 kWn = 2600 rpm
T = N·m
5.Difícil
disco: 7 kganillo: 13 kgn1​ = 900 rpm

Un disco macizo uniforme (masa 7 kg, radio 0,2 m) gira libremente a 900 rpm alrededor de un eje vertical sin rozamiento. Un anillo delgado de masa 13 kg y el mismo radio se deja caer sobre él desde el reposo, centrado en el eje, y ambos pasan rápidamente a girar juntos. Halla su velocidad común n2 en rpm.

Mdisc = 7 kgMring = 13 kgR = 0,2 mn1 = 900 rpm
n2 = rpm
6.Difícil
θ = 25°a

Un cuerpo (aro delgado) rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 25° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Halla el menor coeficiente de rozamiento estático μs que evita que deslice.

θ = 25°I = m·r²g = 9,81 m/s²
μs =

Soluciones

  1. 1. T = 6,059 N·m
  2. 2. Ek = 157,8 kJ
  3. 3. α = 12,26 rad/s²
  4. 4. T = 602,3 N·m
  5. 5. n2 = 190,9 rpm
  6. 6. μs = 0,2332

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