Une pierre de 0,5 kg tourne en cercle horizontal de rayon 1,7 m sur une table lisse et horizontale, retenue par un fil qui casse à une tension de 80 N. Trouvez la vitesse maximale vmax que peut avoir la pierre.
Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé
Une voiture de 1800 kg prend un virage plat de 40 m de rayon à la vitesse constante de 10 m/s. Trouvez la force dirigée vers le centre (centripète) Fc nécessaire.
Une petite bille au bout d’un fil de longueur 2 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 durée T d’un tour.
Dans un rotor de fête foraine, les passagers se tiennent contre la paroi d’un cylindre vertical de rayon 3,8 m. Quand il tourne assez vite, le plancher s’abaisse et le frottement les retient. Le coefficient de frottement statique vaut 0,4. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la fréquence de rotation minimale n en tours par minute.
Un virage de rayon 190 m est relevé de 8°, et le coefficient de frottement statique entre les pneus et la route vaut 0,1. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle une voiture peut prendre le virage sans glisser vers le haut et l’extérieur.
Une balle de 0,3 kg attachée à un fil de 1,4 m tourne dans un cercle vertical. Au point le plus bas, elle se déplace à 5 m/s. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T du fil au point le plus bas.
Corrigé
- 1. vmax = 16,49 m/s
- 2. Fc = 4500 N
- 3. T = 2,386 s
- 4. n = 24,26 rpm
- 5. vmax = 21,32 m/s
- 6. T = 8,3 N
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