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
Or = 0,15 mL = 1,4 m1,55 m4,5 kg5 kg

Un péndulo está formado por una barra esbelta uniforme (4,5 kg, 1,4 m de longitud) articulada por su extremo superior O, con un disco macizo delgado de masa 5 kg y radio 0,15 m fijado a su extremo inferior. El disco oscila en su propio plano y su centro está 1,55 m por debajo de O. Halla el momento de inercia de masa IO del péndulo respecto a O.

mrod = 4,5 kgL = 1,4 mmdisc = 5 kgr = 0,15 md = 1,55 m
IO = kg·m²
2.Fácil
R = 0,75 mn = 1200 rpm40 kg

Un volante de inercia es un disco macizo uniforme de masa 40 kg y radio 0,75 m. Gira a 1200 rpm. Halla su energía cinética Ek en kJ.

M = 40 kgR = 0,75 mn = 1200 rpm
Ek = kJ
3.Media
2 kgaαM = 5,5 kgR = 0,15 m

Un bloque de 2 kg cuelga de una cuerda ligera enrollada en una polea, un disco macizo uniforme de masa 5,5 kg y radio 0,15 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 = 2 kgM = 5,5 kgR = 0,15 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Media
L = 2,8 mm = 8 kgα

Una barra esbelta uniforme de masa 8 kg y longitud 2,8 m está articulada por un extremo y se mantiene horizontal. Se suelta desde el reposo. Usa g = 9,81 m/s². Halla la fuerza vertical R que el pasador ejerce sobre la barra justo después de soltarla.

m = 8 kgL = 2,8 mg = 9,81 m/s²
R = N
5.Difícil
3,5 m/sω

Un cuerpo (esfera maciza) de masa 16 kg rueda sin deslizar a 3,5 m/s. ¿Qué porcentaje p de su energía cinética total es de rotación?

m = 16 kgv = 3,5 m/sI = (2/5)·m·r²
p = %
6.Difícil
θ = 10°a

Un cuerpo (cilindro macizo) rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 10° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Halla el menor coeficiente de rozamiento estático μs que evita que deslice.

θ = 10°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =

Soluciones

  1. 1. IO = 15,01 kg·m²
  2. 2. Ek = 88,83 kJ
  3. 3. α = 27,54 rad/s²
  4. 4. R = 19,62 N
  5. 5. p = 28,57 %
  6. 6. μs = 0,05878

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