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?
Hoja de ejercicios de Rotación del sólido rígido con soluciones
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.
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.
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.
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.
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.
Soluciones
- 1. t = 9,076 s
- 2. IO = 1,5 kg·m²
- 3. ω = 3,603 rad/s
- 4. T = 15,7 N
- 5. v = 4,096 m/s
- 6. a = 4,504 m/s²
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