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Preguntas de test de dinámica del sólido rígido (GIE)

De Laplace

Contenido

1 Momento de inercia de un péndulo

Se tiene un péndulo compuesto formado por una bola de masa 2 kg y diámetro 10 cm que oscila verticalmente colgada por un ganchito de un hilo de masa despreciable y que mide 20 cm, atado a la pared. ¿Cuánto vale el momento de inercia del péndulo respecto a un eje perpendicular al plano de oscilación y que pasa por el punto de anclaje del hilo en la pared?

  • A 0.002 kg·m².
  • B 0.050 kg·m².
  • C 0.008 kg·m².
  • D 0.127 kg·m².

1.1 Solución

2 Dos fuerzas sobre una barra

En los extremos una barra rígida de longitud h en reposo se aplican dos fuerzas del mismo módulo según la dirección longitudinal de la barra y con sentido opuesto. El resultado de esta aplicación es…

  • A una traslación de la barra.
  • B una rotación en torno al centro de la barra.
  • C un movimiento helicoidal de la barra.
  • D ninguno. La barra permanece en reposo.

2.1 Solución

3 Comparación de dos momentos de inercia

Se tienen dos esferas macizas de acero, tales que R2 = 2R1. ¿Cuál es la proporción entre los momentos de inercia de ambas respecto a un eje que pasa por sus centros, I2 / I1?

  • A 2.
  • B 32.
  • C 4.
  • D 8.

3.1 Solución

4 Sólido formado por tres partículas

Un sólido está formado por tres partículas, una de masa 200 g situada en \vec{r}_1=\vec{0}\,\mathrm{cm} y dos de 100 g que se encuentran en \vec{r}_2=(60\,\vec{\imath})\mathrm{cm} y \vec{r}_3=(60\,\vec{\jmath})\mathrm{cm}, respectivamente. Las velocidades de las masas valen cada una \vec{v}_1 = \vec{v}_2=(10\vec{k})\,\mathrm{cm}/\mathrm{s} y \vec{v}_3=-(10\vec{k})\,\mathrm{cm}/\mathrm{s}

4.1 Pregunta 1

¿Cuál es la posición del centro de masas del sistema?

  • A (20\vec{\imath}+20\vec{\jmath})\,\mathrm{cm}.
  • B (30\vec{\imath}+30\vec{\jmath})\,\mathrm{cm}.
  • C (60\vec{\imath}+60\vec{\jmath})\,\mathrm{cm}.
  • D (15\vec{\imath}+15\vec{\jmath})\,\mathrm{cm}.

4.1.1 Solución

4.2 Pregunta 2

¿Cuánto vale el momento de inercia de este sólido respecto a un eje que pasa por 30\vec{\imath}+30\vec{\jmath} (cm) y tiene la dirección del vector \vec{\imath}?

  • A 0.12 kg·m².
  • B 3.60 kg·m².
  • C 7.20 kg·m².
  • D 1.80 kg·m².

4.2.1 Solución

4.3 Pregunta 3

Si en este sólido se aplica sobre la masa de 200 g una fuerza \vec{F}_1 = (20\vec{\imath})\,\mathrm{N} y sobre las masas de 100 g una fuerza \vec{F}_2 =\vec{F}_3 = (-20\vec{\imath})\,\mathrm{N}. ¿Cuánto vale la aceleración del centro de masas del sólido?

  • A 0.05\vec{\imath}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}^2.
  • B Es nula.
  • C -50\vec{\imath}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}^2.
  • D -25\vec{\imath}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}^2.

4.3.1 Solución

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