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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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 = 1,25 mv = ?150 rpm

Un petit objet est posé à 125 cm de l’axe d’un disque qui tourne régulièrement à 150 tours par minute. Trouvez la vitesse v de l’objet.

n = 150 rpmr = 1,25 m
v = m/s
3.Moyen
L = 1,1 m45°

Une petite bille au bout d’un fil de longueur 1,1 m décrit un cercle horizontal de sorte que le fil fasse un angle constant de 45° avec la verticale (pendule conique). Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse v de la bille.

L = 1,1 mθ = 45°g = 9,81 m/s²
v = m/s
4.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 0,6. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

r = 145 mμs = 0,6g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Difficile
R = 4 mh = ?

Un petit chariot est lâché sans vitesse initiale sur une piste sans frottement et entre dans une boucle verticale de rayon 4 m. De quelle hauteur minimale hmin au-dessus du bas de la boucle doit-il partir pour rester sur la piste au sommet de la boucle ?

R = 4 mv₀ = 0
hmin = m
6.Difficile
R = 1,5 mh = 4,65 m

Un chariot de 1,5 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 4,65 m sur une piste sans frottement et parcourt une boucle verticale de rayon 1,5 m. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la réaction normale Nbottom de la piste sur le chariot au bas de la boucle.

m = 1,5 kgh = 4,65 mR = 1,5 mg = 9,81 m/s²
Nbottom = N

Corrigé

  1. 1. rmin = 1389 m
  2. 2. v = 19,63 m/s
  3. 3. v = 2,762 m/s
  4. 4. vmax = 29,21 m/s
  5. 5. hmin = 10 m
  6. 6. Nbottom = 105,9 N

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