Hoja de ejercicios de Rotación del sólido rígido con soluciones

Una barra esbelta uniforme de masa 5 kg y longitud 2,9 m gira alrededor de un eje O perpendicular a la barra, a 1,1 m de su centro G. Halla su momento de inercia de masa I_O respecto a ese eje.

Un volante de inercia de masa 60 kg con un radio de giro de 0,15 m se acelera uniformemente de 500 rpm a 1200 rpm. Esto tarda 19 s. Sin tener en cuenta el rozamiento, halla el par constante T necesario.

Un motor entrega un par de 1550 N·m a 500 rpm. Halla su potencia de salida P en kW.

Un bloque de 5,5 kg cuelga de una cuerda ligera enrollada en una polea, un disco macizo uniforme de masa 17,5 kg y radio 0,1 m que gira sobre un eje horizontal sin rozamiento. El bloque se suelta desde el reposo. Usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad v del bloque después de caer 1,5 m.

Una barra esbelta uniforme de masa 5,5 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 100 m/s golpea la barra 1,29 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.

Un disco macizo uniforme (masa 38 kg, radio 0,45 m) gira libremente a 850 rpm alrededor de un eje vertical sin rozamiento. Un anillo delgado de masa 20 kg y el mismo radio se deja caer sobre él desde el reposo, centrado en el eje, y ambos pasan rápidamente a girar juntos. ¿Cuánta energía cinética ΔE se pierde en el proceso?