Los problemas de dinámica de rotación propuestos son los siguientes:
1. Calcular el momento de fuerzas neto aplicado sobre la rueda mostrada en la figura respecto al eje que pasa por O sabiendo que a = 10,0 cm y b = 25,0 cm
Solución: |M| = 3,55 N·m
2. El sistema mostrado en la figura de abajo se deja libre desde el reposo. El cuerpo de 30 kg se encuentra a 2 m de la plataforma. La polea es un disco uniforme de 10 cm de radio y 5 kg de masa. Calcular:
(a) La velocidad del cuerpo de 30 kg justo antes de que llegue a tocar la plataforma,
(b) la velocidad angular de la polea en ese instante,
(c) las tensiones de las cuerdas y
(d) el tiempo que invierte el cuerpo de 30 kg en alcanzar la plataforma.
Suponer que la cuerda no desliza sobre la polea
Solución: (a) v= 2,73 m/s; (b) w = 27,3 rad/s; (c) T1 = 233 N, T2 = 238 N; (d) t = 1,47 s
Nota: La tensión T1 es la de la cuerda ligada al cuerpo de masa 20 kg
3. Un cilindro de masa uniforme m1, y radio R gira sobre un eje sin rozamiento. Se enrolla una cuerda alrededor del mismo se une a una masa m2 la cual está apoyada en un plano inclinado sin rozamiento de ángulo q, como se ve n la figura. El sistema se deja en libertad desde el reposo con m2 a una altura h sobre las bases del plano inclinado.
a) ¿Cuál es la aceleración de la masa m2?
b) ¿Cual es la tensión de la cuerda?
Solución: a) a=(g senq)/(1+m1/2m2); b) T=(1/2 m1g senq)/(1+m1/2m2)
La figura mostrada en el problema 2 pertenece al libro de Física Tipler 4ª edición, Copyright (c) 2000 by W. H. Freeman and Company and Worth Publishers (Freeman/Worth)