Une pierre de 1,3 kg tourne en cercle horizontal de rayon 0,8 m sur une table lisse et horizontale, retenue par un fil qui casse à une tension de 20 N. Trouvez la vitesse maximale vmax que peut avoir la pierre.
Pour le confort des passagers, l’accélération centripète dans une courbe ferroviaire ne doit pas dépasser 2 m/s². Quel est le plus petit rayon rmin pour une courbe prise à 200 km/h ?
Dans un rotor de fête foraine, les passagers se tiennent contre la paroi d’un cylindre vertical de rayon 2,4 m. Quand il tourne assez vite, le plancher s’abaisse et le frottement les retient. Le coefficient de frottement statique vaut 0,8. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse angulaire minimale ω en rad/s.
Une voiture prend un virage plat de 65 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.
Une balle de 0,6 kg attachée à un fil de 1,3 m tourne dans un cercle vertical. Au point le plus bas, elle se déplace à 3 m/s. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T du fil au point le plus bas.
Un chariot de 2 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 16,4 m sur une piste sans frottement et parcourt une boucle verticale de rayon 4 m. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la réaction normale Ntop de la piste sur le chariot au sommet de la boucle.
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