Hoja de ejercicios de Rotación del sólido rígido con soluciones

Un volante de inercia es un disco macizo uniforme de masa 270 kg y radio 0,75 m. Gira a 1300 rpm. Halla su energía cinética E_k en kJ.

Un volante de inercia de masa 200 kg con un radio de giro de 0,35 m se acelera uniformemente de 300 rpm a 2200 rpm. El par motor es constante, de 170 N·m, y se puede ignorar el rozamiento. ¿Cuánto tiempo t tarda?

Un bloque de 2,5 kg cuelga de una cuerda ligera enrollada en una polea, un disco macizo uniforme de masa 17,5 kg y radio 0,3 m que gira sobre un eje horizontal sin rozamiento. El bloque se suelta desde el reposo. Usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad v del bloque después de caer 2 m.

Una barra esbelta uniforme de masa 1 kg y longitud 1,9 m está articulada por un extremo y se suelta desde el reposo en posición horizontal. Una pequeña bola de masa 1 kg está fijada a su extremo libre. Ignora el rozamiento y usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad v del extremo libre cuando la barra pasa por la posición vertical.

Un cuerpo (cilindro macizo) rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 20° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Halla la aceleración a de su centro.

Una barra esbelta uniforme de masa 2,5 kg y longitud 1,7 m cuelga en reposo de un pivote sin rozamiento en su extremo superior. Una bala de 35 g que se mueve horizontalmente a 200 m/s golpea la barra 0,98 m por debajo del pivote y queda incrustada. Usa g = 9,81 m/s². Halla el mayor ángulo φ respecto a la vertical que alcanza la barra al oscilar.