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.

Nueva hoja de ejerciciosPractica en línea con pistas

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Nombre: ____________________   Fecha: ____________

1.Fácil
L = 1,7 mGOd = 0,55 mm = 3 kg

Una barra esbelta uniforme de masa 3 kg y longitud 1,7 m gira alrededor de un eje O perpendicular a la barra, a 0,55 m de su centro G. Halla su momento de inercia de masa IO respecto a ese eje.

m = 3 kgL = 1,7 md = 0,55 m
IO = kg·m²
2.Fácil
R = 0,35 mn = 2800 rpm100 kg

Un volante de inercia es un disco macizo uniforme de masa 100 kg y radio 0,35 m. Gira a 2800 rpm. Halla su energía cinética Ek en kJ.

M = 100 kgR = 0,35 mn = 2800 rpm
Ek = kJ
3.Media
v = ?2,5 kgL = 1,1 mm = 8 kg

Una barra esbelta uniforme de masa 8 kg y longitud 1,1 m está articulada por un extremo y se suelta desde el reposo en posición horizontal. Una pequeña bola de masa 2,5 kg está fijada a su extremo libre. Ignora el rozamiento y usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad v del extremo libre cuando la barra pasa por la posición vertical.

m = 8 kgL = 1,1 mmball = 2,5 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Media
n = 2400 rpmTb​ = 185 N·mI = 17,5 kg·m²

Un volante de inercia con un momento de inercia de 17,5 kg·m² gira a 2400 rpm. Un freno aplica un par de rozamiento constante de 185 N·m. ¿Cuánto tiempo t tarda en detenerse?

I = 17,5 kg·m²n = 2400 rpmTb = 185 N·m
t = s
5.Difícil
6 m/sω

Un cuerpo (esfera hueca) de masa 16 kg rueda sin deslizar a 6 m/s. Halla su energía cinética de rotación Erot.

m = 16 kgv = 6 m/sI = (2/3)·m·r²
Erot = J
6.Difícil
θ = 25°vs = 6 m

Un cuerpo (esfera maciza) parte del reposo y rueda sin deslizar por una pendiente inclinada 25° 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 m a lo largo de la pendiente.

θ = 25°s = 6 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,4 m
ω = rad/s

Soluciones

  1. 1. IO = 1,63 kg·m²
  2. 2. Ek = 263,3 kJ
  3. 3. v = 5,211 m/s
  4. 4. t = 23,77 s
  5. 5. Erot = 192 J
  6. 6. ω = 14,9 rad/s

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