Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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1.Facile
r = ?120 km/h

Pour le confort des passagers, l’accélération centripète dans une courbe ferroviaire ne doit pas dépasser 0,8 m/s². Quel est le plus petit rayon rmin pour une courbe prise à 120 km/h ?

v = 120 km/hamax = 0,8 m/s²
rmin = m
2.Facile
r = 140 m17 m/sac​ = ?

Une voiture de 1600 kg prend un virage plat de 140 m de rayon à la vitesse constante de 17 m/s. Trouvez son accélération centripète ac.

m = 1600 kgv = 17 m/sr = 140 m
ac = m/s²
3.Moyen
r = 25 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 25 m de rayon. Le coefficient de frottement statique entre les pneus et la route vaut 0,8. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

r = 25 mμs = 0,8g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Moyen
r = 65 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 65 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 = 65 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.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
6.Difficile
r = 1,2 mv = 3,5 m/s

Une balle de 1,4 kg attachée à un fil de 1,2 m tourne dans un cercle vertical. Au point le plus bas, elle se déplace à 3,5 m/s. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T du fil au point le plus bas.

m = 1,4 kgr = 1,2 mv = 3,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Corrigé

  1. 1. rmin = 1389 m
  2. 2. ac = 2,064 m/s²
  3. 3. vmax = 14,01 m/s
  4. 4. vmax = 13,83 m/s
  5. 5. vmin = 2,215 m/s
  6. 6. T = 28,03 N

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