Problemas De Desafío
La aceleración angular de un cuerpo rígido en rotación viene dada por . Si el cuerpo comienza a rotar desde el reposo en , (a) ¿cuál es la velocidad angular? (b) ¿la posición angular? (c) ¿con qué ángulo rota en 10 s? (d) ¿dónde se encuentra el vector perpendicular al eje de rotación que indica en para ?
El día en la Tierra ha aumentado en 0,002 s en el último siglo. Si este aumento en el periodo de la Tierra es constante, ¿cuánto tiempo tardará la Tierra en llegar al reposo?
Un disco de masa m, radio R y área A tiene una densidad de masa superficial (vea la siguiente figura). ¿Cuál es el momento de inercia del disco alrededor de un eje que pasa por el centro?
Zorch, el archienemigo del Hombre Rotación, decide ralentizar la rotación de la Tierra a una vez cada 28,0 h ejerciendo una fuerza opuesta y paralela en el ecuador. El Hombre Rotación no se preocupa inmediatamente, porque sabe que Zorch solo puede ejercer una fuerza de (un poco mayor que el empuje de un cohete Saturno V). ¿Cuánto tiempo debe empujar Zorch con esta fuerza para lograr su objetivo? (Este periodo da al Hombre Rotación tiempo para dedicarse a otros villanos).
Se enrolla una cuerda alrededor del borde de un cilindro macizo de radio 0,25 m, y se ejerce una fuerza constante de 40 N en la cuerda indicada, como se muestra en la siguiente figura. El cilindro está montado sobre rodamientos sin fricción y su momento de inercia es . (a) Utilice el teorema de trabajo-energía para calcular la velocidad angular del cilindro después de que se hayan retirado 5,0 m de cuerda. (b) Si la fuerza de 40 N se sustituye por un peso de 40 N, ¿cuál es la velocidad angular del cilindro después de que se hayan desenrollado 5,0 m de cuerda?