Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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1.Facile
r = 30 m30 m/sF = ?

Une voiture de 1500 kg prend un virage plat de 30 m de rayon à la vitesse constante de 30 m/s. Trouvez la force dirigée vers le centre (centripète) Fc nécessaire.

m = 1500 kgv = 30 m/sr = 30 m
Fc = N
2.Facile
r = 30 m10 m/sac​ = ?

Une voiture de 1700 kg prend un virage plat de 30 m de rayon à la vitesse constante de 10 m/s. Trouvez son accélération centripète ac.

m = 1700 kgv = 10 m/sr = 30 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 0,4. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

r = 25 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Moyen
r = 95 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 95 m de rayon. Le coefficient de frottement statique entre les pneus et la route vaut 0,5. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

r = 95 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Difficile
r = 1,5 mv = 9 m/s

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

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

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

m = 0,5 kgr = 0,6 mv = 4,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Corrigé

  1. 1. Fc = 45000 N
  2. 2. ac = 3,333 m/s²
  3. 3. vmax = 9,905 m/s
  4. 4. vmax = 21,59 m/s
  5. 5. T = 102,1 N
  6. 6. T = 21,78 N

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