Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

Fiche d’exercices de Mouvement circulaire gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
r = 2 mvmax​ = ?

Une pierre de 0,6 kg tourne en cercle horizontal de rayon 2 m sur une table lisse et horizontale, retenue par un fil qui casse à une tension de 80 N. Trouvez la vitesse maximale vmax que peut avoir la pierre.

m = 0,6 kgr = 2 mTmax = 80 N
vmax = m/s
2.Facile
r = ?160 km/h

Pour le confort des passagers, l’accélération centripète dans une courbe ferroviaire ne doit pas dépasser 1 m/s². Quel est le plus petit rayon rmin pour une courbe prise à 160 km/h ?

v = 160 km/hamax = 1 m/s²
rmin = m
3.Moyen
r = 145 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 145 m de rayon. Le coefficient de frottement statique entre les pneus et la route vaut 0,4. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

r = 145 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Moyen
r = 80 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 80 m de rayon. Le coefficient de frottement statique entre les pneus et la route vaut 0,3. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

r = 80 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Difficile
R = 2 mh = 9,2 m

Un chariot de 1,5 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 9,2 m sur une piste sans frottement et parcourt une boucle verticale de rayon 2 m. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la réaction normale Ntop de la piste sur le chariot au sommet de la boucle.

m = 1,5 kgh = 9,2 mR = 2 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N
6.Difficile
R = 1 mh = 4,6 m

Un chariot de 2 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 4,6 m sur une piste sans frottement et parcourt une boucle verticale de rayon 1 m. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la réaction normale Nbottom de la piste sur le chariot au bas de la boucle.

m = 2 kgh = 4,6 mR = 1 mg = 9,81 m/s²
Nbottom = N

Corrigé

  1. 1. vmax = 16,33 m/s
  2. 2. rmin = 1975 m
  3. 3. vmax = 23,85 m/s
  4. 4. vmax = 15,34 m/s
  5. 5. Ntop = 61,8 N
  6. 6. Nbottom = 200,1 N

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