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 = 0,4 m0 → 500 rpm130 kg

Un volante de inercia de masa 130 kg con un radio de giro de 0,4 m se acelera uniformemente desde el reposo hasta 500 rpm. El par motor es constante, de 120 N·m, y se puede ignorar el rozamiento. ¿Cuánto tiempo t tarda?

m = 130 kgk = 0,4 mn1 = 0 rpmn2 = 500 rpmT = 120 N·m
t = s
2.Fácil
Or = 0,2 mL = 0,9 m1,1 m1 kg1 kg

Un péndulo está formado por una barra esbelta uniforme (1 kg, 0,9 m de longitud) articulada por su extremo superior O, con un disco macizo delgado de masa 1 kg y radio 0,2 m fijado a su extremo inferior. El disco oscila en su propio plano y su centro está 1,1 m por debajo de O. Halla el momento de inercia de masa IO del péndulo respecto a O.

mrod = 1 kgL = 0,9 mmdisc = 1 kgr = 0,2 md = 1,1 m
IO = kg·m²
3.Media
ω = ?5 kgL = 1,6 mm = 2 kg

Una barra esbelta uniforme de masa 2 kg y longitud 1,6 m está articulada por un extremo y se suelta desde el reposo en posición horizontal. Una pequeña bola de masa 5 kg está fijada a su extremo libre. Ignora el rozamiento y usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad angular ω de la barra cuando pasa por la posición vertical.

m = 2 kgL = 1,6 mmball = 5 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Media
8 kgaαM = 4 kgR = 0,2 m

Un bloque de 8 kg cuelga de una cuerda ligera enrollada en una polea, un disco macizo uniforme de masa 4 kg y radio 0,2 m que gira sobre un eje horizontal sin rozamiento. El bloque se suelta desde el reposo. Usa g = 9,81 m/s². Halla la tensión T en la cuerda.

m = 8 kgM = 4 kgR = 0,2 mg = 9,81 m/s²
T = N
5.Difícil
θ = 20°vs = 5 m

Un cuerpo (aro delgado) parte del reposo y rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 20° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Halla su velocidad v después de haber rodado 5 m a lo largo de la pendiente.

θ = 20°s = 5 mI = m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difícil
θ = 40°a

Un cuerpo (esfera maciza) rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 40° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Halla la aceleración a de su centro.

θ = 40°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²

Soluciones

  1. 1. t = 9,076 s
  2. 2. IO = 1,5 kg·m²
  3. 3. ω = 3,603 rad/s
  4. 4. T = 15,7 N
  5. 5. v = 4,096 m/s
  6. 6. a = 4,504 m/s²

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