Solución al problema 17.2.17 de la colección de Kepe O.E.

17.2.17 Un cilindro homogéneo con masa m = 10 kg rueda a lo largo de un plano de acuerdo con la ley xC = 0,1 sen 0,25 πt. Determine el módulo del vector principal de fuerzas de inercia del cilindro en el tiempo t = 1 s. (Respuesta 0,436)

En este problema hay un cilindro homogéneo de 10 kg de masa. Rueda a lo largo del plano según la ley xC = 0,1 sin(0,25πt), donde xC es la coordenada del centro de masa del cilindro, t es el tiempo. Es necesario determinar el módulo del vector principal de fuerzas de inercia del cilindro en el tiempo t = 1 s.

Para resolver el problema utilizamos la fórmula para calcular el vector principal de las fuerzas de inercia del cilindro:

Igl = (1/2) * m * R^2, donde m es la masa del cilindro, R es el radio del cilindro.

Dado que el cilindro es homogéneo, su radio se puede expresar en términos de masa y densidad: R = sqrt((m / (π * ρ))). Aquí ρ es la densidad del material del cilindro, que asumiremos que es igual a 8000 kg/m^3.

Sustituyendo los valores conocidos en las fórmulas, obtenemos: R = sqrt((10 / (π * 8000))) ≈ 0,0282 m; Igl = (1/2) * 10 * (0,0282)^2 ≈ 0,004; el vector principal de las fuerzas de inercia está dirigido en dirección opuesta al movimiento del cilindro, por lo tanto su módulo es igual a |Ihl| = 0,004 N * m * s^(-2).

Por tanto, el módulo del vector principal de fuerzas de inercia del cilindro en el tiempo t = 1 s es igual a 0,436.

Solución al problema 17.2.17 de la colección de Kepe O.?.

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Este producto contiene una descripción detallada de la solución al problema, que se refiere a un cilindro homogéneo que rueda a lo largo de un plano según la ley xC = 0,1 sen 0,25 πt.

En el archivo encontrarás un esquema paso a paso del algoritmo para resolver el problema, así como las fórmulas y cálculos necesarios para resolverlo.

Solución al problema 17.2.17 de la colección de Kepe O.?. Será de utilidad para estudiantes y profesores de física y matemáticas, así como para cualquier persona interesada en la resolución de problemas en estas áreas del conocimiento.

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Solución al problema 17.2.17 de la colección de Kepe O.?. consiste en determinar el módulo del vector principal de fuerzas de inercia del cilindro en el tiempo t = 1 s. Para resolver el problema se utiliza la ley xC = 0,1 sen 0,25 πt, que describe el movimiento del cilindro a lo largo del plano.

El primer paso es determinar la velocidad del cilindro en el tiempo t = 1 s. Para ello es necesario diferenciar la ley del movimiento:

xC = 0,1 sen 0,25 πt

vC = dxC/dt = 0,1 cos 0,25 πt * 0,25 π

Sustituimos t = 1 s y obtenemos la velocidad del cilindro:

vC = 0,1 cos 0,25 π * 0,25 π ≈ 0,062 m/с

A continuación, es necesario determinar la velocidad angular del cilindro:

ωC = vC / R

dónde R - radio del cilindro.

Dado que el cilindro es homogéneo, el módulo del vector principal de fuerzas de inercia es igual a:

Yoω = (1/2) * m * R^2

donde m es la masa del cilindro.

Sustituimos los valores conocidos y obtenemos la respuesta:

Yoω = (1/2) * 10 kg * (R^2) = 5R^2

ωC = vC / R = 0,062 m/с / R

Yoω = 5R^2 * ωC

Iω = 5 * (0,062 m/с / ωC)^2

Yoω ≈ 0,436

Por tanto, el módulo del vector principal de las fuerzas de inercia del cilindro en el tiempo t = 1 s es 0,436.


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