Un péndulo está formado por una barra esbelta uniforme (4,5 kg, 1 m de longitud) articulada por su extremo superior O, con una esfera maciza de masa 8,5 kg y radio 0,25 m fijada a su extremo inferior. El centro de la esfera está 1,25 m por debajo de O. Halla el momento de inercia de masa IO del péndulo respecto a O.
Hoja de ejercicios de Rotación del sólido rígido con soluciones
Un volante de inercia es un disco macizo uniforme de masa 150 kg y radio 0,55 m. Gira a 500 rpm. Halla su energía cinética Ek en kJ.
Un volante de inercia con un momento de inercia de 28,5 kg·m² gira a 1700 rpm. Un freno aplica un par de rozamiento constante de 25 N·m. ¿Cuánto tiempo t tarda en detenerse?
Una barra esbelta uniforme de masa 2 kg y longitud 2 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.
Un disco macizo uniforme (masa 22 kg, radio 0,5 m) gira libremente a 450 rpm alrededor de un eje vertical sin rozamiento. Un anillo delgado de masa 20 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.
Un cuerpo (esfera maciza) 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.
Soluciones
- 1. IO = 14,99 kg·m²
- 2. Ek = 31,1 kJ
- 3. t = 202,9 s
- 4. ω = 3,836 rad/s
- 5. n2 = 159,7 rpm
- 6. μs = 0,1332
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