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 = 1,5 m1,6 m4 kg8 kg

Un péndulo está formado por una barra esbelta uniforme (4 kg, 1,5 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 1,6 m por debajo de O. Halla el momento de inercia de masa IO del péndulo respecto a O.

mrod = 4 kgL = 1,5 mmdisc = 8 kgr = 0,1 md = 1,6 m
IO = kg·m²
2.Fácil
k = 0,4 mn = 1300 rpm190 kg

Un volante de inercia de masa 190 kg tiene un radio de giro de 0,4 m respecto a su eje. Gira a 1300 rpm. Halla su energía cinética Ek en kJ.

M = 190 kgk = 0,4 mn = 1300 rpm
Ek = kJ
3.Media
n = 400 rpmTb​ = 10 N·mI = 38,5 kg·m²

Un volante de inercia con un momento de inercia de 38,5 kg·m² gira a 400 rpm. Un freno aplica un par de rozamiento constante de 10 N·m. ¿Cuánto tiempo t tarda en detenerse?

I = 38,5 kg·m²n = 400 rpmTb = 10 N·m
t = s
4.Media
0 → 900 rpmI = 8,5 kg·m²

Un motor lleva un volante de inercia con un momento de inercia de 8,5 kg·m² desde el reposo hasta 900 rpm en 34 s. Sin tener en cuenta las pérdidas, halla la potencia media Pavg que entrega, en kW.

I = 8,5 kg·m²n = 900 rpmt = 34 s
Pavg = kW
5.Difícil
340 m/s25 g0,58 mL = 0,7 m7 kg

Una barra esbelta uniforme de masa 7 kg y longitud 0,7 m cuelga en reposo de un pivote sin rozamiento en su extremo superior. Una bala de 25 g que se mueve horizontalmente a 340 m/s golpea la barra 0,58 m por debajo del pivote y queda incrustada. Halla la velocidad angular ω de la barra justo después del impacto.

M = 7 kgL = 0,7 mm = 25 gv = 340 m/sd = 0,58 m
ω = rad/s
6.Difícil
θ = 10°a

Un cuerpo (esfera hueca) rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 10° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Halla el menor coeficiente de rozamiento estático μs que evita que deslice.

θ = 10°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =

Soluciones

  1. 1. IO = 23,52 kg·m²
  2. 2. Ek = 281,7 kJ
  3. 3. t = 161,3 s
  4. 4. Pavg = 1,11 kW
  5. 5. ω = 4,28 rad/s
  6. 6. μs = 0,07053

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