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 = 0,45 m1000 → 1600 rpm20 kg

Un volante de inercia de masa 20 kg con un radio de giro de 0,45 m se acelera uniformemente de 1000 rpm a 1600 rpm. Esto tarda 9 s. Sin tener en cuenta el rozamiento, halla el par constante T necesario.

m = 20 kgk = 0,45 mn1 = 1000 rpmn2 = 1600 rpmt = 9 s
T = N·m
2.Fácil
k = 0,1 m0 → 1500 rpm20 kg

Un volante de inercia de masa 20 kg con un radio de giro de 0,1 m se acelera uniformemente desde el reposo hasta 1500 rpm. Esto tarda 19 s. Sin tener en cuenta el rozamiento, halla el par constante T necesario.

m = 20 kgk = 0,1 mn1 = 0 rpmn2 = 1500 rpmt = 19 s
T = N·m
3.Media
3 kgaαM = 7 kgR = 0,35 m

Un bloque de 3 kg cuelga de una cuerda ligera enrollada en una polea, un disco macizo uniforme de masa 7 kg y radio 0,35 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 angular α de la polea.

m = 3 kgM = 7 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Media
10,5 kgaαM = 19 kgR = 0,1 m

Un bloque de 10,5 kg cuelga de una cuerda ligera enrollada en una polea, un disco macizo uniforme de masa 19 kg y radio 0,1 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 2,5 m.

m = 10,5 kgM = 19 kgR = 0,1 mg = 9,81 m/s²h = 2,5 m
v = m/s
5.Difícil
θ = 40°vs = 2,5 m

Un cuerpo (cilindro macizo) parte del reposo y rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 40° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Su radio es 0,3 m. Halla su velocidad angular ω después de haber rodado 2,5 m a lo largo de la pendiente.

θ = 40°s = 2,5 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,3 m
ω = rad/s
6.Difícil
120 m/s5 g0,51 mL = 0,9 m2,5 kg

Una barra esbelta uniforme de masa 2,5 kg y longitud 0,9 m cuelga en reposo de un pivote sin rozamiento en su extremo superior. Una bala de 5 g que se mueve horizontalmente a 120 m/s golpea la barra 0,51 m por debajo del pivote y queda incrustada. Halla la velocidad angular ω de la barra justo después del impacto.

M = 2,5 kgL = 0,9 mm = 5 gv = 120 m/sd = 0,51 m
ω = rad/s

Soluciones

  1. 1. T = 28,27 N·m
  2. 2. T = 1,653 N·m
  3. 3. α = 12,94 rad/s²
  4. 4. v = 5,075 m/s
  5. 5. ω = 15,28 rad/s
  6. 6. ω = 0,4525 rad/s

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