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 = 0,25 m600 → 1900 rpm40 kg

Un volante de inercia de masa 40 kg con un radio de giro de 0,25 m se acelera uniformemente de 600 rpm a 1900 rpm. Esto tarda 13 s. Sin tener en cuenta el rozamiento, halla el par constante T necesario.

m = 40 kgk = 0,25 mn1 = 600 rpmn2 = 1900 rpmt = 13 s
T = N·m
2.Fácil
R = 0,8 mn = 1700 rpm260 kg

Un volante de inercia es un disco macizo uniforme de masa 260 kg y radio 0,8 m. Gira a 1700 rpm. Halla su energía cinética Ek en kJ.

M = 260 kgR = 0,8 mn = 1700 rpm
Ek = kJ
3.Media
13 kgaαM = 11 kgR = 0,3 m

Un bloque de 13 kg cuelga de una cuerda ligera enrollada en una polea, un disco macizo uniforme de masa 11 kg y radio 0,3 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.

m = 13 kgM = 11 kgR = 0,3 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
4.Media
n = 1300 rpmTb​ = 185 N·mI = 26,5 kg·m²

Un volante de inercia con un momento de inercia de 26,5 kg·m² gira a 1300 rpm. Un freno aplica un par de rozamiento constante de 185 N·m. ¿Cuánto tiempo t tarda en detenerse?

I = 26,5 kg·m²n = 1300 rpmTb = 185 N·m
t = s
5.Difícil
θ = 35°as = 9 m

Un cuerpo (aro delgado) rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 35° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Parte del reposo. ¿Cuánto tiempo t tarda en rodar 9 m por la pendiente?

θ = 35°I = m·r²g = 9,81 m/s²s = 9 m
t = s
6.Difícil
θ = 10°vs = 6,5 m

Un cuerpo (cilindro macizo) parte del reposo y rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 10° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Su radio es 0,4 m. Halla su velocidad angular ω después de haber rodado 6,5 m a lo largo de la pendiente.

θ = 10°s = 6,5 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,4 m
ω = rad/s

Soluciones

  1. 1. T = 26,18 N·m
  2. 2. Ek = 1318 kJ
  3. 3. a = 6,894 m/s²
  4. 4. t = 19,5 s
  5. 5. t = 2,529 s
  6. 6. ω = 9,606 rad/s

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