Hoja de ejercicios de Rotación del sólido rígido con soluciones

Un volante de inercia es un disco macizo uniforme de masa 240 kg y radio 0,5 m. Gira a 1400 rpm. Halla su energía cinética E_k en kJ.

Una barra esbelta uniforme de masa 5,5 kg y longitud 0,8 m gira alrededor de un eje O perpendicular a la barra, a 0,4 m de su centro G. Halla su momento de inercia de masa I_O respecto a ese eje.

Un volante de inercia con un momento de inercia de 17,5 kg·m² gira a 900 rpm. Un freno aplica un par de rozamiento constante de 70 N·m. ¿Cuánto tiempo t tarda en detenerse?

Un bloque de 5,5 kg cuelga de una cuerda ligera enrollada en una polea, un disco macizo uniforme de masa 20 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 aceleración a del bloque.

Un cuerpo (esfera hueca) rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 40° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Parte del reposo. ¿Cuánto tiempo t tarda en rodar 4 m por la pendiente?

Un disco macizo uniforme (masa 30 kg, radio 0,15 m) gira libremente a 550 rpm alrededor de un eje vertical sin rozamiento. Un anillo delgado de masa 9 kg y el mismo radio se deja caer sobre él desde el reposo, centrado en el eje, y ambos pasan rápidamente a girar juntos. Halla su velocidad común n₂ en rpm.