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 = 0,15 m600 → 900 rpm70 kg

Un volante de inercia de masa 70 kg con un radio de giro de 0,15 m se acelera uniformemente de 600 rpm a 900 rpm. El par motor es constante, de 1,6 N·m, y se puede ignorar el rozamiento. ¿Cuánto tiempo t tarda?

m = 70 kgk = 0,15 mn1 = 600 rpmn2 = 900 rpmT = 1,6 N·m
t = s
2.Fácil
k = 0,4 m600 → 1300 rpm140 kg

Un volante de inercia de masa 140 kg con un radio de giro de 0,4 m se acelera uniformemente de 600 rpm a 1300 rpm. Esto tarda 10 s. Sin tener en cuenta el rozamiento, halla el par constante T necesario.

m = 140 kgk = 0,4 mn1 = 600 rpmn2 = 1300 rpmt = 10 s
T = N·m
3.Media
L = 1,7 mm = 11,5 kgα

Una barra esbelta uniforme de masa 11,5 kg y longitud 1,7 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 = 11,5 kgL = 1,7 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Media
n = 2000 rpmTb​ = 175 N·mI = 33,5 kg·m²

Un volante de inercia con un momento de inercia de 33,5 kg·m² gira a 2000 rpm. Un freno aplica un par de rozamiento constante de 175 N·m. ¿Cuánto tiempo t tarda en detenerse?

I = 33,5 kg·m²n = 2000 rpmTb = 175 N·m
t = s
5.Difícil
θ = 25°vs = 4,5 m

Un cuerpo (esfera hueca) parte del reposo y rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 25° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Halla su velocidad v después de haber rodado 4,5 m a lo largo de la pendiente.

θ = 25°s = 4,5 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difícil
θ = 25°vs = 2 m

Un cuerpo (aro delgado) parte del reposo y rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 25° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Halla su velocidad v después de haber rodado 2 m a lo largo de la pendiente.

θ = 25°s = 2 mI = m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Soluciones

  1. 1. t = 30,93 s
  2. 2. T = 164,2 N·m
  3. 3. α = 8,656 rad/s²
  4. 4. t = 40,09 s
  5. 5. v = 4,732 m/s
  6. 6. v = 2,88 m/s

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