Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
r = 0,15 mv60 rpm

Un petit objet est posé à 15 cm de l’axe d’un disque qui tourne régulièrement à 60 tours par minute. Trouvez son accélération centripète ac.

n = 60 rpmr = 0,15 m
ac = m/s²
2.Facile
r = 140 m24 m/sac​ = ?

Une voiture de 1000 kg prend un virage plat de 140 m de rayon à la vitesse constante de 24 m/s. Trouvez son accélération centripète ac.

m = 1000 kgv = 24 m/sr = 140 m
ac = m/s²
3.Moyen
r = 1,7 mn = ?

Dans un rotor de fête foraine, les passagers se tiennent contre la paroi d’un cylindre vertical de rayon 1,7 m. Quand il tourne assez vite, le plancher s’abaisse et le frottement les retient. Le coefficient de frottement statique vaut 0,7. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la fréquence de rotation minimale n en tours par minute.

r = 1,7 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
n = rpm
4.Moyen
r = 125 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 125 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 = 125 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Difficile
θ = 25°vers le centrevmax​ = ?

Un virage de rayon 280 m est relevé de 25°, 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 = 280 mθ = 25°μs = 0,25g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
6.Difficile
r = 1 mv = ?

Une balle attachée à un fil de 1 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 = 1 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s

Corrigé

  1. 1. ac = 5,922 m/s²
  2. 2. ac = 4,114 m/s²
  3. 3. n = 27,42 rpm
  4. 4. vmax = 19,18 m/s
  5. 5. vmax = 47,19 m/s
  6. 6. vmin = 3,132 m/s

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