Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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1.Facile
r = 1,2 mv78 rpm

Un petit objet est posé à 120 cm de l’axe d’un disque qui tourne régulièrement à 78 tours par minute. Trouvez son accélération centripète ac.

n = 78 rpmr = 1,2 m
ac = m/s²
2.Facile
r = 120 m17 m/sF = ?

Une voiture de 1800 kg prend un virage plat de 120 m de rayon à la vitesse constante de 17 m/s. Trouvez la force dirigée vers le centre (centripète) Fc nécessaire.

m = 1800 kgv = 17 m/sr = 120 m
Fc = N
3.Moyen
L = 1,5 m15°

Une petite bille au bout d’un fil de longueur 1,5 m décrit un cercle horizontal de sorte que le fil fasse un angle constant de 15° avec la verticale (pendule conique). Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la durée T d’un tour.

L = 1,5 mθ = 15°g = 9,81 m/s²
T = s
4.Moyen
r = 55 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 55 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 = 55 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Difficile
r = 1,2 mv = 8,5 m/s

Une balle de 0,9 kg attachée à un fil de 1,2 m tourne dans un cercle vertical. Au point le plus bas, elle se déplace à 8,5 m/s. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T du fil au point le plus bas.

m = 0,9 kgr = 1,2 mv = 8,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Difficile
r = 0,5 mv = ?

Une balle attachée à un fil de 0,5 m tourne dans un cercle vertical. Prenez g = 9,81 m/s². Quelle est la vitesse minimale vmin au sommet pour que le fil reste tout juste tendu ?

r = 0,5 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s

Corrigé

  1. 1. ac = 80,06 m/s²
  2. 2. Fc = 4335 N
  3. 3. T = 2,415 s
  4. 4. vmax = 12,72 m/s
  5. 5. T = 63,02 N
  6. 6. vmin = 2,215 m/s

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