Hoja de ejercicios de Rotación del sólido rígido con soluciones

Un volante de inercia de masa 70 kg con un radio de giro de 0,2 m se acelera uniformemente desde el reposo hasta 2000 rpm. El par motor es constante, de 22 N·m, y se puede ignorar el rozamiento. ¿Cuánto tiempo t tarda?

Una barra esbelta uniforme de masa 10,5 kg y longitud 1,6 m gira alrededor de un eje O perpendicular a la barra, a 0,65 m de su centro G. Halla su momento de inercia de masa I_O respecto a ese eje.

Una barra esbelta uniforme de masa 20 kg y longitud 2,5 m está articulada por un extremo y se mantiene horizontal. Se suelta desde el reposo. Usa g = 9,81 m/s². Halla su aceleración angular α justo después de soltarla.

Una barra esbelta uniforme de masa 8,5 kg y longitud 1,8 m está articulada por un extremo y se suelta desde el reposo en posición horizontal. Una pequeña bola de masa 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.

Una barra esbelta uniforme de masa 3,5 kg y longitud 2 m cuelga en reposo de un pivote sin rozamiento en su extremo superior. Una bala de 25 g que se mueve horizontalmente a 460 m/s golpea la barra 1,15 m por debajo del pivote y queda incrustada. Halla la velocidad angular ω de la barra justo después del impacto.

Una persona está de pie sobre un plato giratorio sin rozamiento y sostiene una pesa de 5 kg en cada mano, a 0,6 m del eje. La persona y el plato solos tienen un momento de inercia de 5 kg·m² respecto al eje. Giran a 60 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.