Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

Pour le confort des passagers, l’accélération centripète dans une courbe ferroviaire ne doit pas dépasser 1,5 m/s². Quel est le plus petit rayon r_min pour une courbe prise à 240 km/h ?

Un petit objet est posé à 85 cm de l’axe d’un disque qui tourne régulièrement à 33 tours par minute. Trouvez son accélération centripète a_c.

Dans un rotor de fête foraine, les passagers se tiennent contre la paroi d’un cylindre vertical de rayon 2,5 m. Quand il tourne assez vite, le plancher s’abaisse et le frottement les retient. Le coefficient de frottement statique vaut 0,5. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse angulaire minimale ω en rad/s.

Une voiture prend un virage plat de 60 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 v_max à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

Une bille de 0,7 kg au bout d’un fil léger de 0,9 m tourne dans un cercle vertical. Au point le plus bas, sa vitesse vaut 8 m/s. Négligez la résistance de l’air et prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T_top du fil au point le plus haut.

Une bille de 1 kg au bout d’un fil léger de 0,7 m tourne dans un cercle vertical. Au point le plus bas, sa vitesse vaut 9 m/s. Négligez la résistance de l’air et prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T_top du fil au point le plus haut.