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 = 1,2 m1,3 m3 kg8 kg

Un péndulo está formado por una barra esbelta uniforme (3 kg, 1,2 m de longitud) articulada por su extremo superior O, con un disco macizo delgado de masa 8 kg y radio 0,1 m fijado a su extremo inferior. El disco oscila en su propio plano y su centro está 1,3 m por debajo de O. Halla el momento de inercia de masa IO del péndulo respecto a O.

mrod = 3 kgL = 1,2 mmdisc = 8 kgr = 0,1 md = 1,3 m
IO = kg·m²
2.Fácil
k = 0,6 m0 → 800 rpm120 kg

Un volante de inercia de masa 120 kg con un radio de giro de 0,6 m se acelera uniformemente desde el reposo hasta 800 rpm. El par motor es constante, de 260 N·m, y se puede ignorar el rozamiento. ¿Cuánto tiempo t tarda?

m = 120 kgk = 0,6 mn1 = 0 rpmn2 = 800 rpmT = 260 N·m
t = s
3.Media
0 → 1300 rpmI = 26,5 kg·m²

Un motor lleva un volante de inercia con un momento de inercia de 26,5 kg·m² desde el reposo hasta 1300 rpm en 25 s. Sin tener en cuenta las pérdidas, halla la potencia media Pavg que entrega, en kW.

I = 26,5 kg·m²n = 1300 rpmt = 25 s
Pavg = kW
4.Media
L = 2,2 mm = 10 kgα

Una barra esbelta uniforme de masa 10 kg y longitud 2,2 m está articulada por un extremo y se mantiene horizontal. Se suelta desde el reposo. Usa g = 9,81 m/s². Halla la fuerza vertical R que el pasador ejerce sobre la barra justo después de soltarla.

m = 10 kgL = 2,2 mg = 9,81 m/s²
R = N
5.Difícil
θ = 10°a

Un cuerpo (cilindro macizo) rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 10° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Halla la aceleración a de su centro.

θ = 10°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²
6.Difícil
9 m/sω

Un cuerpo (esfera hueca) de masa 4 kg rueda sin deslizar a 9 m/s. ¿Qué porcentaje p de su energía cinética total es de rotación?

m = 4 kgv = 9 m/sI = (2/3)·m·r²
p = %

Soluciones

  1. 1. IO = 15 kg·m²
  2. 2. t = 13,92 s
  3. 3. Pavg = 9,822 kW
  4. 4. R = 24,53 N
  5. 5. a = 1,136 m/s²
  6. 6. p = 40 %

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