Dinámica del Sólido Rígido

La barra uniforme de la figura pesa 100 N y puede girar sin rozamientos en torno al pasador situado en B. La constante y longitud natural del resorte son k=800 N/m y l₀=15 cm respectivamente. Si la barra lleva una velocidad angular de 3 rad/s en sentido horario cuando está horizontal determinar: a) la aceleración angular de la barra así como las reacciones (F_x y F_y) en el pasador en la posición de la figura; b) la velocidad angular de la barra cuando ésta está vertical, estando A directamente encima de B.
Momento de inercia de una barra respecto de su punto medio

Problema de Dinámica del Sólido Rígido. Aparece en la convocatoria de ENE2020.

Determinar la aceleración angular de cada una de las dos ruedas cuando ruedan hacia abajo sin deslizar por planos inclinados. Para la rueda A estudiar el caso en el que la masa de la llanta y radios sea despreciable y la masa de la barra esté concentrada a lo largo de su eje. Para la rueda B suponer que el grosor de la llanta es despreciable comparado con su radio de modo que toda la masa está concentrada en la llanta. Hallar también el coeficiente mínimo de rozamiento que evita el deslizamiento de cada rueda.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

La rueda de radio 22.9 cm con su cubo de radio 15.2 cm rígidamente unido, pesa 58.4 kg y parte del reposo sobre un plano inclinado 60^o. La cuerda está fuertemente enrollada alrededor del cubo y sujeta en el punto fijo A. Calcular la velocidad del centro O tres segundos después de soltarla.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

a) ¿Qué se entiende por par de fuerzas? Demostrar gráficamente y justificadamente que el efecto de cambiar una fuerza de un punto a otro de un sólido rígido supone introducir adicionalmente un momento de un par. b) ¿Qué es el momento de inercia de un sólido rígido? ¿De qué depende?

Cuestion de Dinámica del Sólido Rígido.

En el caso real del movimiento de rodadura el contacto entre una rueda y el suelo no es puntual. En este caso deducir la expresión del coeficiente de fricción por rodadura y compararlo con el coeficiente de rozamiento por deslizamiento.

Cuestion de Dinámica del Sólido Rígido.

Se fija a un aro circular de radio l en la forma que se indica, una barra uniforme de longitud l y masa m. La masa del aro es despreciable. Si barra y aro se sueltan partiendo del reposo sobre una superficie horizontal en la posición indicada, determinar los valores iniciales de la fuerza de rozamiento Fr y de la fuerza normal N bajo el aro, si el rozamiento es suficiente para evitar el deslizamiento.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

El cilindro macizo de radio r se encuentra en reposo sobre la cinta plana horizontal cuando a ella se aplica una fuerza P. Si P es suficiente para que haya deslizamiento entre la cinta y el cilindro en cualquier instante, determinar el tiempo t requerido para que el cilindro alcance la posición señalada por trazos. Calcular también la velocidad angular ω del cilindro en la misma posición. El coeficiente de rozamiento entre la cinta y el cilindro es µ.

Problema de Dinámica del Sólido Rígido.

La placa rectangular de 152 x 203 mm y 120 kg de masa cuelga de las articulaciones de pasador A y B. Se retira el pasador B y la placa oscila libremente en torno al pasador A. Hallar: a) la aceleración angular y las reacciones en el pasador A inmediatamente después de retirar el pasador B; b) la velocidad angular de la placa tras haber rotado 90^o; c) la velocidad angular máxima que alcanza en su movimiento.
Momento de inercia de una placa plana de lados a y b respecto de su centro:

Problema de Dinámica del Sólido Rígido. Aparece en la convocatoria de ENE2015.