Dinámica del Sólido Rígido

¿Cómo podemos trasladar una fuerza aplicada en un punto de un sólido a otro punto sin que cambien sus efectos? Justifica la respuesta.

Cuestion de Dinámica del Sólido Rígido.

Se unen dos discos de 400 mm de diámetro y uno de 240 mm de diámetro para formar un carrete que tenga una masa de 125 kg y un radio de giro de 125 mm respecto al eje que pasa por el centro de masas del carrete. A éste se aplica una fuerza de 500 N mediante un cable arrollado sobre el disco de 240 mm como se indica en la figura. Determinar: a) la aceleración del centro de masas y la aceleración angular del carrete si la superficie horizontal es lisa; b) si la superficie horizontal no es lisa y µ=0,5 demuestra que el sistema rueda sin deslizar; c) la aceleración del centro de masas y la aceleración angular del carrete en este caso; d) el valor correspondiente de la fuerza de rozamiento.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido. Aparece en la convocatoria de ENE2017.

Un disco de masa m y radio r rueda sin deslizar sobre la cara interior de una superficie cilíndrica de radio R. Sabiendo que el disco parte del reposo en la posición indicada en la figura, obtener las expresiones que proporcionan: a) la velocidad lineal del disco a su paso por B; b) el módulo de la reacción normal del suelo sobre el disco en B.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

El pasador P de masa 100 g está unido a la rueda como se muestra en la figura y desliza por la ranura recortada en la barra BD. La rueda gira hacia la derecha con velocidad angular constante de 20 rad/s, rodando sin deslizar sobre la superficie horizontal. Si x=61 cm cuando θ=0^o, determinar en ese instante: a) la velocidad angular de la barra; b) la velocidad relativa del pasador P respecto a la barra; c) la aceleración angular de la barra; d) la aceleración relativa del pasador P respecto a la barra; e) la fuerza que la ranura de la barra ejerce sobre el pasador P.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido. Aparece en la convocatoria de ENE2009.

A un extremo de la barra uniforme de 3 kg y longitud 4 m se aplica una fuerza de 150 N. Un cursor ligero unido al punto medio de la barra se mueve por una guía vertical exenta de rozamientos y la superficie en C es lisa. Si se suelta el sistema a partir del reposo cuando θ=20^o, determinar: a) la aceleración angular de la barra y la reacción del suelo en ese instante; b) la velocidad angular de la barra ω y la velocidad v_A de su extremo A cuando θ=80^o.
Momento de inercia de una barra respecto de un eje que pasa por su punto medio

Problema de Dinámica del Sólido Rígido. Aparece en la convocatoria de ENE2018.

La plataforma horizontal A pesa 14 kg, y cada una de las patas es una varilla uniforme de 3 kg. Cuando las patas están verticales en θ=0^o cada uno de los dos muelles de constante k=7 N/cm está indeformado. Si se aplica a una de las patas un par de momento constante M=18 m·N partiendo del reposo en la posición θ=0^o, determínese la velocidad angular ω de las patas al pasar por la posición θ=45^o.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

La figura muestra un disco homogéneo de 50 kg de masa y 0.5 m de radio. Al disco, que está inicialmente en reposo, se le aplica una fuerza horizontal F=90 N. Los coeficientes de rozamiento estático y cinético (o dinámico) son µ_e=0.30 y µ_c=0.25. Determinar: a) la aceleración de G (centro de masas del disco); b) el valor máximo de la fuerza F que permite que el disco ruede sin deslizar; c) la aceleración a_G y la aceleración angular del disco si la fuerza F es de 500 N.
Dato: momento de inercia de un disco respecto de su centro: (mr²/2)

Problema de Dinámica del Sólido Rígido. Aparece en la convocatoria de FEB2012.

En el caso ideal de un movimiento de rodadura sin deslizamiento: a) demostrar que el punto de contacto con el suelo tiene velocidad nula; b) para que haya movimiento de rodadura tiene que haber fuerza de rozamiento. Demostrar en este caso que el sistema es equivalente a una resultante aplicada en el centro de masas y un momento del par debido a la fuerza de rozamiento.

Cuestion de Dinámica del Sólido Rígido.

La placa vertical pesa 730 kg siendo su centro de masa G y está sostenida en la posición que se muestra en la figura, por los cables paralelos A y B y por el cable horizontal C. Si se rompe el cable C, calcular la tensión en el cable B inmediatamente después de la rotura.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

El camión, inicialmente en reposo con un rollo cilíndrico macizo de papel colocado en la forma indicada, avanza con aceleración constante. Hallar la distancia s que recorre el camión antes de que el rollo de papel salga de la plataforma horizontal. El rozamiento es suficiente para evitar el deslizamiento.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.