ingeniero

Facultad de Ingeniería
Departamento de Ciencias Básicas
Mecánica y Laboratorio
TALLER DINÁMICA ROTACIONAL
Recopiló: Nelson Bahamón Cortes1 y Sandra Patricia Rubio Cuellar2

1. Una rueda de la fortuna de 14.0 m de radio gira sobre un eje horizontal y en su centro (ver figura). La
rapidez lineal de un pasajero en el borde es constante e igual a 7.00 m/s. Que magnitud y dirección tiene
laaceleración del pasajero al pasar por

a.
b.
c.
d.

¿El punto más bajo de su movimiento circular?
¿Por el punto más alto?
¿Cuánto tarda una revolución de la rueda?
¿Cuál es la velocidad angular?

2. Una caja de huevo está situada en el centro de la plataforma de una camioneta cuando esta transita por
una curva sin peralte en el camino. La curva puede ser considerada como un arco decírculo de radio
35m. Si el coeficiente de fricción estática entre la caja el camión es de 0.600, ¿con que rapidez puede
circular el camión sin que la caja se deslice?

1
2

Docente UCC. Físico UN.
Docente UCC. Ingeniera Industrial UCC.

3. Una pelota de masa 0.5Kg está unido al extremo de una cuerda de 1.5 m de largo. La pelota se hace
girar en un círculo horizontal. Si la cuerda puederesistir una tensión máxima de 50N. ¿Cuál es la rapidez
máxima a la que la pelota puede girar antes que la cuerda se rompa? Suponga que la cuerda permanece
horizontal durante el movimiento.

4. Considere un péndulo cónico con una pesa de 80kg unido a un alambre de 10m que forma un ángulo de
5º con la vertical. Determine:

a. Los componentes horizontales y verticales ejercidos por el alambresobre el péndulo.
b. La aceleración de la pesa.

5. Calcule el momento neto de torsión alrededor del punto O para las dos fuerzas aplicadas en la figura. La
varilla y las dos fuerzas están en el plano de la página.

6. Calcule el momento de torsión neto alrededor del puto O para las fuerzas aplicadas en la figura. Tenga
en cuenta que la varilla tiene una longitud de de 35 m.

7. Seaplican fuerzas F1 = 7.5 N y F2 = 5.3 N tangencialmente a una rueda de 0.330 m de radio (ver figura)
¿Qué momento de torsión neto producen sobre la rueda estas fuerzas, respecto a un eje perpendicular a
la rueda que pasa por su centro?

8. Para el sistema de poleas que se muestra en la figura, la polea A tiene un radio de 0.5 m y la polea B un
radio (R). Si el torque neto que produce el sistema esde 2 N ·m. ¿Cuál es el radio de la polea B?


ˆ
5.00 i 4.00 ˆ N . Y el vector del origen
j
9. Una fuerza que actúa sobre una pieza mecánica es F

ˆ
0.450 i 0.450 ˆ m
j
al punto de aplicación de la fuerza es r
a.
b.
c.
d.

Haga un dibujo que muestre r, F y el origen.
Use la regla de la mano derecha para determinar la dirección del momento de torsión.
Calcule el vector demomento de torsión producido por la fuerza.
Verifique que dirección del momento de torsión sea la misma que obtuvo en b.

10. La polea que se muestra a continuación tiene una masa de 10 Kg y radio 2 m.
a. Encuentre la aceleración angular de la polea
b. Si la polea recorre linealmente 12 m y la polea inicia su
movimiento del reposo. ¿Cuál es la velocidad angular
que tiene cuando ha recorrido los12 m?

11. Si la viga de longitud 25 m rota con aceleración angular constante de a 10 rad/s2, encuentre el momento
de inercia de la varilla. Tenga en cuenta la figura que se muestra a continuación.

12. El trompo de la figura tiene un momento de inercia de 4.00 x 10-4 kgm2 y está en reposo inicialmente.
Esta libre de girar alrededor del eje estacionario AA`. Una cuerda enrollada alrededor deuna espiga a lo
largo del eje del trompo, es jalada en forma tal que mantiene una tensión constante de 5.75 N. Si la
cuerda no desliza cuando se desenrolla de la espiga, ¿Cuál es la rapidez angular del trompo después
que 80.0 cm de cuerda han sido jalados de la espiga?

13. Dos bloque de masas m1= 2Kg y m2= 7 Kg, se suspenden de una cuerda que pasa sobre una polea que
tiene masa M=20 g...