En el reciente concurso de admisión a la Universidad Nacional del Callao, efectuado el pasado 25 de Julio, se propuso un problema de física cuyo contenido se encuentra fuera del temario del especificado en su prospecto de admisión 2010.
El problema en mención corresponde al tema de Dinámica de Rotación del Cuerpo Rígido y este no se incluye ni siquiera en el temario del curso de física del prospecto de admisión a la Universidad Nacional de Ingeniería.
PROBLEMA
Sobre una rueda de 200 kg.m2 de momento de inercia se aplica durante un minuto un momento de 3 N.m. Las magnitudes consideradas han sido obtenidas con respecto al eje perpendicular a la superficie circular de la rueda. Determine la variación que experimenta su velocidad angular.A) 0,7 rad/s B) 0,5 rad/s C) 0,3 rad/s
D) 0,9 rad/s E) 0,1 rad/s
Si bien la resolución de este problema no reviste mayor dificultad, hay que objetar la pertinencia de dicha pregunta en un concurso de admisión de este tipo.
Las preguntas que se proponen en un concurso de admisión a una determinada universidad deben ceñirse estrictamente a los tópicos que la misma universidad señala como ítems de evaluación en su prospecto de admisión. Sinó, ¿cual es el sentido del temario en un prospecto de Admisión?
Para resolver este problema se usa la segunda ley de newton aplicada al caso de un cuerpo rígido que puede rotar alrededor de un eje que pasa a través de él:
El torque τ o momento de una fuerza respecto de un eje de rotación es igual al producto de su momento de inercia I, respecto de dicho eje, por su aceleración angular α.
Aquí interviene el concepto de momento de inercia I de un cuerpo, como una magnitud que caracteriza como están distribuidas sus partículas respecto del eje de rotación.
RESOLUCIÓN
La segunda ley de Newton aplicado a un cuerpo rígido toma la siguiente forma:
Reemplazando datos (I = 200 kg.m2; τ = 3 N.m; Δt = 60 s) se deduce que: Δω = 0,9 rad/s.
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