Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
r = 50 m13 m/sac​ = ?

Une voiture de 1400 kg prend un virage plat de 50 m de rayon à la vitesse constante de 13 m/s. Trouvez son accélération centripète ac.

m = 1400 kgv = 13 m/sr = 50 m
ac = m/s²
2.Facile
r = ?300 km/h

Pour le confort des passagers, l’accélération centripète dans une courbe ferroviaire ne doit pas dépasser 1,2 m/s². Quel est le plus petit rayon rmin pour une courbe prise à 300 km/h ?

v = 300 km/hamax = 1,2 m/s²
rmin = m
3.Moyen
r = 150 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 150 m de rayon. Le coefficient de frottement statique entre les pneus et la route vaut 0,7. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

r = 150 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Moyen
θ = 5°vers le centrev = ?

Un virage de rayon 310 m est relevé de 5°. À quelle vitesse v une voiture peut-elle le prendre sans avoir besoin d’aucun frottement ? Prenez g = 9,81 m/s².

r = 310 mθ = 5°g = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
r = 0,6 mv = 7,5 m/s

Une balle de 1,4 kg attachée à un fil de 0,6 m tourne dans un cercle vertical. Au point le plus bas, elle se déplace à 7,5 m/s. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T du fil au point le plus bas.

m = 1,4 kgr = 0,6 mv = 7,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Difficile
r = 0,9 mv = ?

Une balle attachée à un fil de 0,9 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 = 0,9 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s

Corrigé

  1. 1. ac = 3,38 m/s²
  2. 2. rmin = 5787 m
  3. 3. vmax = 32,09 m/s
  4. 4. v = 16,31 m/s
  5. 5. T = 145 N
  6. 6. vmin = 2,971 m/s

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