Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
r = 80 m21 m/sac​ = ?

Une voiture de 1000 kg prend un virage plat de 80 m de rayon à la vitesse constante de 21 m/s. Trouvez son accélération centripète ac.

m = 1000 kgv = 21 m/sr = 80 m
ac = m/s²
2.Facile
r = 200 m26 m/sF = ?

Une voiture de 1400 kg prend un virage plat de 200 m de rayon à la vitesse constante de 26 m/s. Trouvez la force dirigée vers le centre (centripète) Fc nécessaire.

m = 1400 kgv = 26 m/sr = 200 m
Fc = N
3.Moyen
r = 105 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 105 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 = 105 mμs = 0,6g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Moyen
r = 1,6 mω = ?

Dans un rotor de fête foraine, les passagers se tiennent contre la paroi d’un cylindre vertical de rayon 1,6 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 vitesse angulaire minimale ω en rad/s.

r = 1,6 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Difficile
r = 0,7 mv = 4,5 m/s

Une balle de 1,5 kg attachée à un fil de 0,7 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 = 1,5 kgr = 0,7 mv = 4,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Difficile
r = 0,6 mv = 3 m/s

Une balle de 1,9 kg attachée à un fil de 0,6 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.

m = 1,9 kgr = 0,6 mv = 3 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Corrigé

  1. 1. ac = 5,513 m/s²
  2. 2. Fc = 4732 N
  3. 3. vmax = 24,86 m/s
  4. 4. ω = 2,96 rad/s
  5. 5. T = 58,11 N
  6. 6. T = 47,14 N

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