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 = 0,35 m500 → 2200 rpm60 kg

Un volante de inercia de masa 60 kg con un radio de giro de 0,35 m se acelera uniformemente de 500 rpm a 2200 rpm. El par motor es constante, de 57 N·m, y se puede ignorar el rozamiento. ¿Cuánto tiempo t tarda?

m = 60 kgk = 0,35 mn1 = 500 rpmn2 = 2200 rpmT = 57 N·m
t = s
2.Fácil
L = 1,7 mGOd = 0,45 mm = 8 kg

Una barra esbelta uniforme de masa 8 kg y longitud 1,7 m gira alrededor de un eje O perpendicular a la barra, a 0,45 m de su centro G. Halla su momento de inercia de masa IO respecto a ese eje.

m = 8 kgL = 1,7 md = 0,45 m
IO = kg·m²
3.Media
9 kgaαM = 13 kgR = 0,2 m

Un bloque de 9 kg cuelga de una cuerda ligera enrollada en una polea, un disco macizo uniforme de masa 13 kg y radio 0,2 m que gira sobre un eje horizontal sin rozamiento. El bloque se suelta desde el reposo. Usa g = 9,81 m/s². Halla la tensión T en la cuerda.

m = 9 kgM = 13 kgR = 0,2 mg = 9,81 m/s²
T = N
4.Media
0 → 300 rpmI = 32 kg·m²

Un motor lleva un volante de inercia con un momento de inercia de 32 kg·m² desde el reposo hasta 300 rpm en 34 s. Sin tener en cuenta las pérdidas, halla la potencia media Pavg que entrega, en kW.

I = 32 kg·m²n = 300 rpmt = 34 s
Pavg = kW
5.Difícil
disco: 32 kganillo: 18 kgn1​ = 800 rpm

Un disco macizo uniforme (masa 32 kg, radio 0,45 m) gira libremente a 800 rpm alrededor de un eje vertical sin rozamiento. Un anillo delgado de masa 18 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 = 32 kgMring = 18 kgR = 0,45 mn1 = 800 rpm
n2 = rpm
6.Difícil
θ = 35°as = 4,5 m

Un cuerpo (aro delgado) rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 35° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Parte del reposo. ¿Cuánto tiempo t tarda en rodar 4,5 m por la pendiente?

θ = 35°I = m·r²g = 9,81 m/s²s = 4,5 m
t = s

Soluciones

  1. 1. t = 22,96 s
  2. 2. IO = 3,547 kg·m²
  3. 3. T = 37,02 N
  4. 4. Pavg = 0,4645 kW
  5. 5. n2 = 376,5 rpm
  6. 6. t = 1,789 s

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