Un péndulo está formado por una barra esbelta uniforme (1 kg, 0,8 m de longitud) articulada por su extremo superior O, con una esfera maciza de masa 7 kg y radio 0,25 m fijada a su extremo inferior. El centro de la esfera está 1,05 m por debajo de O. Halla el momento de inercia de masa IO del péndulo respecto a O.
Hoja de ejercicios de Rotación del sólido rígido con soluciones
Un volante de inercia de masa 250 kg tiene un radio de giro de 0,35 m respecto a su eje. Gira a 1200 rpm. Halla su energía cinética Ek en kJ.
Un bloque de 13 kg cuelga de una cuerda ligera enrollada en una polea, un disco macizo uniforme de masa 7 kg y radio 0,5 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.
Un volante de inercia con un momento de inercia de 22 kg·m² gira a 2400 rpm. Un freno aplica un par de rozamiento constante de 195 N·m. ¿Cuántas vueltas N da el volante antes de detenerse?
Un cuerpo (esfera hueca) rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 25° respecto a la horizontal. Usa g = 9,81 m/s². Parte del reposo. ¿Cuánto tiempo t tarda en rodar 3,5 m por la pendiente?
Un disco macizo uniforme (masa 40 kg, radio 0,5 m) gira libremente a 150 rpm alrededor de un eje vertical sin rozamiento. Un anillo delgado de masa 19 kg y el mismo radio se deja caer sobre él desde el reposo, centrado en el eje, y ambos pasan rápidamente a girar juntos. Halla su velocidad común n2 en rpm.
Soluciones
- 1. IO = 8,106 kg·m²
- 2. Ek = 241,8 kJ
- 3. α = 15,46 rad/s²
- 4. N = 567,1 rev
- 5. t = 1,678 s
- 6. n2 = 76,92 rpm
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