Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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1.Facile
r = 40 m23 m/sF = ?

Une voiture de 700 kg prend un virage plat de 40 m de rayon à la vitesse constante de 23 m/s. Trouvez la force dirigée vers le centre (centripète) Fc nécessaire.

m = 700 kgv = 23 m/sr = 40 m
Fc = N
2.Facile
r = 1,5 mvmax​ = ?

Une pierre de 0,8 kg tourne en cercle horizontal de rayon 1,5 m sur une table lisse et horizontale, retenue par un fil qui casse à une tension de 140 N. Trouvez la vitesse maximale vmax que peut avoir la pierre.

m = 0,8 kgr = 1,5 mTmax = 140 N
vmax = m/s
3.Moyen
r = 80 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 80 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 vmax à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

r = 80 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Moyen
θ = 12°vers le centrev = ?

Un virage de rayon 280 m est relevé de 12°. À quelle vitesse v une voiture peut-elle le prendre sans avoir besoin d’aucun frottement ? Prenez g = 9,81 m/s².

r = 280 mθ = 12°g = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
r = 0,6 m7,5 m/svtop​ = ?

Une bille de 0,5 kg au bout d’un fil léger de 0,6 m tourne dans un cercle vertical. Au point le plus bas, sa vitesse vaut 7,5 m/s. Négligez la résistance de l’air et prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension Ttop du fil au point le plus haut.

m = 0,5 kgr = 0,6 mvbottom = 7,5 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
6.Difficile
r = 0,7 mv = ?

Une balle attachée à un fil de 0,7 m tourne dans un cercle vertical. Prenez g = 9,81 m/s². Quelle est la vitesse minimale vmin au sommet pour que le fil reste tout juste tendu ?

r = 0,7 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s

Corrigé

  1. 1. Fc = 9258 N
  2. 2. vmax = 16,2 m/s
  3. 3. vmax = 15,34 m/s
  4. 4. v = 24,16 m/s
  5. 5. Ttop = 22,35 N
  6. 6. vmin = 2,62 m/s

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