OBJETIVO (17)

CAPACIDAD: Aplicación.
CONTENIDO:Rotación del sólido rígido. Principio de Conservación del momento
angular.

DISEÑO (1): Se pide solucionar problemas de rotación de sólido rígido, aplicando conceptos tales como momento de una fuerza o de un par de fuerzas, momento de inercia, momento angular, energía cinética de rotación, etc.

PRUEBA a.17.01.01

Un cilindro macizo (I=½mr²) y un aro (I=mr²) de la misma masa ruedan sin resbalar por una superficie horizontal, ambos con la misma energía cinética. ¿Qué se puede decir de las velocidades de traslación de sus centros de masa?

a) V_ARO > V_CILINDRO

b) V_ARO = V_CILINDRO

c) V_ARO < V_CILINDRO

d) Dependen de los valores relativos de los radios.

PRUEBA a.17.01.02

Si, por una causa interna, la Tierra sufriera un colapso gravitatorio y se redujera su radio a la mitad manteniendo la misma masa, entonces la duración del día sería:

a) 6 horas.

b) 12 horas.

c) 18 horas.

d) 24 horas.

PRUEBA a.17.01.03

Si, por una causa interna, la Tierra aumentase su radio al doble del actual manteniendo la misma masa, entonces la duración del día sería:

a) 18 horas.

b) 24 horas.

c) 48 horas.

d) 96 horas.

PRUEBA a.17.01.04

Un disco circular homogéneo gira en su plano alrededor de un eje perpendicular que pasa por su centro. Súbitamente, se deja libre este eje y, sin ejercer ninguna fuerza externa, se hace girar el disco alrededor de una eje paralelo al anterior, que pasa por un punto del perímetro. La velocidad angular ahora respecto a la anterior es:

a) 1/3

b)   1/2

c) igual

d) 2

PRUEBA a.17.01.05

¿Cómo se modificaría la duración del día si todos los habitantes de la Tierra se situasen en el Ecuador y se pusieran a caminar en sentido contrario a la rotación de la Tierra?

a) Aumentaría.

b) Disminuiría.

c) No se modificaría.

d) Es imprevisible lo que puede ocurrir.

Nota: Si las personas se sitúan en el Ecuador, aumenta el momento de inercia de la Tierra, por lo que su velocidad angular (ω) disminuye y aumentaría el período de revolución (T). Pero, si se ponen a caminar en sentido contrario, aumenta ω con lo que T disminuye.

PRUEBA a.17.01.06

Algunos grandes ríos fluyen hacia el Ecuador. Los sedimentos que arrastran hacia el mar, ¿pueden tener alguna influencia sobre la rotación de la Tierra?

a) Sí, porque, al aumentar el momento de inercia de la Tierra, también aumenta su velocidad angular.

b) Sí, porque, al aumentar el momento de inercia de la Tierra, disminuye su velocidad angular.

c) No se modifica la velocidad angular de la Tierra, porque no cambia la atracción gravitatoria entre la Tierra y el Sol.

d) No se modifica la velocidad angular de la Tierra, porque no hay variación de masa total de la Tierra.

PRUEBA a.17.01.07

Una estrella (como nuestro Sol) puede llegar a contraerse hasta convertirse en una «enana blanca». Si esto ocurriera, ¿cómo sería su nuevo período de rotación respecto al que tiene actualmente?

a) Mayor.

b) Menor.

c) Igual.

d) Imprevisible.

PRUEBA a.17.01.08

El diámetro polar de la Tierra es algo menor que el diámetro ecuatorial. Si se pudiera trasladar masa desde el Ecuador a los Polos, haciendo que la Tierra fuera una esfera perfecta, ¿cambiaría la duración del día?

a) Aumentaría.

b) No se modificaría.

c) Disminuiría.

d) No se puede afirmar nada en particular.

PRUEBA a.17.01.09

Dos masas m1 y m2 cuelgan de la garganta de una polea de momento de inercia I. Si se abandonan libremente, adquieren un movimiento uniformemente acelerado, donde las tensiones de la cuerda a ambos lados de la polea cumplen: a) T1 = T2 b) T1 > T2 c) T1 < T2 d) Es necesario saber el valor de las masas.