Hoja de ejercicios de Rotación del sólido rígido con soluciones

Un péndulo está formado por una barra esbelta uniforme (0,5 kg, 0,7 m de longitud) articulada por su extremo superior O, con una esfera maciza de masa 2 kg y radio 0,05 m fijada a su extremo inferior. El centro de la esfera está 0,75 m por debajo de O. Halla el momento de inercia de masa I_O del péndulo respecto a O.

Una barra esbelta uniforme de masa 9 kg y longitud 2,4 m gira alrededor de un eje O perpendicular a la barra, a 0,3 m de su centro G. Halla su momento de inercia de masa I_O respecto a ese eje.

Un motor entrega un par de 360 N·m a 500 rpm. Halla su potencia de salida P en kW.

Un volante de inercia con un momento de inercia de 4,5 kg·m² gira a 400 rpm. Un freno aplica un par de rozamiento constante de 45 N·m. ¿Cuánto tiempo t tarda en detenerse?

Una persona está de pie sobre un plato giratorio sin rozamiento y sostiene una pesa de 4 kg en cada mano, a 0,65 m del eje. La persona y el plato solos tienen un momento de inercia de 3 kg·m² respecto al eje. Giran a 60 rpm y luego acercan las pesas hasta 0,25 m del eje. Trata las pesas como masas puntuales. Halla la nueva velocidad n₂ en rpm.

Una barra esbelta uniforme de masa 8,5 kg y longitud 1,6 m cuelga en reposo de un pivote sin rozamiento en su extremo superior. Una bala de 25 g que se mueve horizontalmente a 160 m/s golpea la barra 1,24 m por debajo del pivote y queda incrustada. Halla la velocidad angular ω de la barra justo después del impacto.