Hoja de ejercicios de Rotación del sólido rígido con soluciones

Una barra esbelta uniforme de masa 6 kg y longitud 1,1 m gira alrededor de un eje O perpendicular a la barra, a 0,15 m de su centro G. Halla su momento de inercia de masa I_O respecto a ese eje.

Un péndulo está formado por una barra esbelta uniforme (3,5 kg, 0,4 m de longitud) articulada por su extremo superior O, con un disco macizo delgado de masa 1 kg y radio 0,05 m fijado a su extremo inferior. El disco oscila en su propio plano y su centro está 0,45 m por debajo de O. Halla el momento de inercia de masa I_O del péndulo respecto a O.

Un eje transmite 118,5 kW a 300 rpm. Halla el par T en el eje.

Un motor lleva un volante de inercia con un momento de inercia de 6 kg·m² desde el reposo hasta 800 rpm en 15 s. Sin tener en cuenta las pérdidas, halla la potencia media P_avg que entrega, en kW.

Una persona está de pie sobre un plato giratorio sin rozamiento y sostiene una pesa de 6 kg en cada mano, a 0,6 m del eje. La persona y el plato solos tienen un momento de inercia de 2 kg·m² respecto al eje. Giran a 25 rpm y luego acercan las pesas hasta 0,3 m del eje. Trata las pesas como masas puntuales. Halla la nueva velocidad n₂ en rpm.

Una barra esbelta uniforme de masa 6 kg y longitud 1,2 m cuelga en reposo de un pivote sin rozamiento en su extremo superior. Una bala de 20 g que se mueve horizontalmente a 560 m/s golpea la barra 1,08 m por debajo del pivote y queda incrustada. Usa g = 9,81 m/s². Halla el mayor ángulo φ respecto a la vertical que alcanza la barra al oscilar.