Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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1.Facile
r = 130 m8 m/sac​ = ?

Une voiture de 1800 kg prend un virage plat de 130 m de rayon à la vitesse constante de 8 m/s. Trouvez son accélération centripète ac.

m = 1800 kgv = 8 m/sr = 130 m
ac = m/s²
2.Facile
r = 140 m15 m/sac​ = ?

Une voiture de 1400 kg prend un virage plat de 140 m de rayon à la vitesse constante de 15 m/s. Trouvez son accélération centripète ac.

m = 1400 kgv = 15 m/sr = 140 m
ac = m/s²
3.Moyen
θ = ?vers le centre120 km/h

Un ingénieur routier veut que les voitures prennent un virage de rayon 300 m à 120 km/h sans compter sur le frottement. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez l’angle de relèvement θ.

r = 300 mv = 120 km/hg = 9,81 m/s²
θ = °
4.Moyen
r = 130 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 130 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 = 130 mμs = 0,6g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Difficile
r = 1 mv = 4,5 m/s

Une balle de 0,6 kg attachée à un fil de 1 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 = 0,6 kgr = 1 mv = 4,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Difficile
θ = 10°vers le centrevmax​ = ?

Un virage de rayon 220 m est relevé de 10°, et le coefficient de frottement statique entre les pneus et la route vaut 0,25. 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.

r = 220 mθ = 10°μs = 0,25g = 9,81 m/s²
vmax = m/s

Corrigé

  1. 1. ac = 0,4923 m/s²
  2. 2. ac = 1,607 m/s²
  3. 3. θ = 20,68 °
  4. 4. vmax = 27,66 m/s
  5. 5. T = 18,04 N
  6. 6. vmax = 31,02 m/s

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