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 = 0,2 m1000 → 2000 rpm100 kg

Un volante de inercia de masa 100 kg con un radio de giro de 0,2 m se acelera uniformemente de 1000 rpm a 2000 rpm. El par motor es constante, de 30 N·m, y se puede ignorar el rozamiento. ¿Cuánto tiempo t tarda?

m = 100 kgk = 0,2 mn1 = 1000 rpmn2 = 2000 rpmT = 30 N·m
t = s
2.Fácil
k = 0,1 m0 → 2000 rpm30 kg

Un volante de inercia de masa 30 kg con un radio de giro de 0,1 m se acelera uniformemente desde el reposo hasta 2000 rpm. El par motor es constante, de 3,9 N·m, y se puede ignorar el rozamiento. ¿Cuánto tiempo t tarda?

m = 30 kgk = 0,1 mn1 = 0 rpmn2 = 2000 rpmT = 3,9 N·m
t = s
3.Media
n = 300 rpmTb​ = 105 N·mI = 23 kg·m²

Un volante de inercia con un momento de inercia de 23 kg·m² gira a 300 rpm. Un freno aplica un par de rozamiento constante de 105 N·m. ¿Cuánto tiempo t tarda en detenerse?

I = 23 kg·m²n = 300 rpmTb = 105 N·m
t = s
4.Media
0 → 1100 rpmI = 13,5 kg·m²

Un motor lleva un volante de inercia con un momento de inercia de 13,5 kg·m² desde el reposo hasta 1100 rpm en 58 s. Sin tener en cuenta las pérdidas, halla la potencia media Pavg que entrega, en kW.

I = 13,5 kg·m²n = 1100 rpmt = 58 s
Pavg = kW
5.Difícil
2,5 m/sω

Un cuerpo (cilindro macizo) de masa 3 kg rueda sin deslizar a 2,5 m/s. ¿Qué porcentaje p de su energía cinética total es de rotación?

m = 3 kgv = 2,5 m/sI = ½·m·r²
p = %
6.Difícil
θ = 15°a

Un cuerpo (esfera maciza) rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 15° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Halla la aceleración a de su centro.

θ = 15°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²

Soluciones

  1. 1. t = 13,96 s
  2. 2. t = 16,11 s
  3. 3. t = 6,882 s
  4. 4. Pavg = 1,544 kW
  5. 5. p = 33,33 %
  6. 6. a = 1,814 m/s²

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