Dinámica del Sólido Rígido

A partir de la segunda ley de Newton aplicada a la rotación de un sólido explicar el principio de conservación del momento angular. Demostrar que esto sucede siempre cuando la única fuerza que actúa sobre el cuerpo es el peso y describirlo en el giro sobre sí mismo de un patinador en una pista de hielo.

Cuestion de Dinámica del Sólido Rígido.

La barra de transmisión AC gira con una velocidad angular constante ω=10 rad/s alrededor de un eje vertical fijo que pasa por su centro O. Las barras uniformes AB y CD pesan cada una 3.6 kg y se mantienen en la configuración mostrada mediante una cuerda que permanece perpendicular a la barra giratoria AC. Calcular la tensión T en BO y DO.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

El cilindro circular macizo de masa m y radio r está en reposo sobre una superficie horizontal a la que se comunica una aceleración constante a hacia la derecha partiendo del reposo. Determinar el trabajo hecho sobre el cilindro durante el intervalo en el que gira 360^o. El cilindro rueda sin deslizar.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

Se tira hacia delante de la rueda representada en la figura mediante una fuerza constante P de 260 N. El peso de la rueda es de 375 N y su radio de giro respecto al eje de la rueda (radio de giro centroidal) es de k=231 mm (I_G=mk²). La rueda va rodando sin deslizamiento por la superficie horizontal y en la posición representada lleva una velocidad angular de 15 rad/s en sentido horario. Determinar: a) la aceleración angular de la rueda y las componentes horizontal y vertical de la fuerza que le ejerce la superficie; b) el valor del mínimo coeficiente de rozamiento que evita el deslizamiento; c) la velocidad angular de la rueda cuando ha dado una vuelta completa.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

Un disco homogéneo de 2 kg y r=0,3 m lleva enrollada una cuerda en su periferia y está sostenida por la mano de una persona que acelera hacia arriba sin que se mueva el centro de masas del disco. Determinar: a) la tensión de la cuerda; b) la aceleración angular; c) la aceleración de la mano. A continuación, dejamos caer el disco sin mover la mano; calcular: d) la aceleración del centro de masas; e) la aceleración angular de la cuerda; f) la tensión en la cuerda; g) la velocidad del centro de masas después de dar una vuelta completa.
Momento de inercia de un disco respecto de un eje que pasa por su centro:

Problema de Dinámica del Sólido Rígido. Aparece en la convocatoria de DIC2018.

La vigueta uniforme de acero tiene 4.9 m de largo y pesa 453.6 kg. Si el cable soportante CB se rompe, determinar la tensión T en el cable AC un instante después de la rotura. La vigueta puede considerarse como una barra rígida delgada.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

El bloque cuadrado macizo se apoya en el plano horizontal mediante un pequeño cilindro con rozamiento despreciable. Se suelta el bloque desde el reposo en la posición que se muestra. Calcular la velocidad angular ω del bloque y la velocidad lineal de la esquina O cuando la C alcance la superficie horizontal.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

a) ¿Qué es un sólido rígido (S.R.)? b) ¿Qué se entiende por movimiento de traslación rectilínea y traslación curvilínea de un S.R.? ¿Y por movimiento de rotación pura de un S.R.? ¿Cuál es el movimiento más general posible de un S.R.? c) Enunciar las ecuaciones dinámicas a aplicar a un S.R. Explicar los parámetros físicos que aparecen en dichas ecuaciones.

Cuestion de Dinámica del Sólido Rígido.

La barra AB de la figura pesa 300 N. Está sujeta al carrito mediante un pasador en A y se apoya en una superficie lisa en B. Al carrito se le aplica una fuerza P que le comunica una aceleración de 4,5 m/s² hacia la derecha. Determinar: a) las fuerzas que los apoyos en A y B ejercen sobre la barra; b) el módulo de la fuerza P si el carrito pesa 250 N; c) el módulo que ha de tener la fuerza P para que sea nula la reacción en el apoyo B de la barra.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido. Aparece en la convocatoria de ENE2019.

El disco circular de 20 cm de radio pesa 22 kg, con un radio de giro centroidal de 17.8 cm, y posee una garganta concéntrica de radio 7 cm. Si se le aplica una fuerza constante de 18 N mediante una cuerda enrollada en la garganta tal como se indica en la figura, calcular la aceleración angular α del disco cuando parte del reposo. El coeficiente de rozamiento entre el disco y la superficie horizontal es 0.10. (Compruébese que la rueda gira en el sentido de las agujas del reloj y no en sentido contrario. Suponer primero que la rueda no desliza y entonces comprobar esta hipótesis con los resultados).

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.