Une pierre de 0,6 kg tourne en cercle horizontal de rayon 0,6 m sur une table lisse et horizontale, retenue par un fil qui casse à une tension de 30 N. Trouvez la vitesse maximale vmax que peut avoir la pierre.
Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé
Une voiture de 1000 kg prend un virage plat de 90 m de rayon à la vitesse constante de 28 m/s. Trouvez la force dirigée vers le centre (centripète) Fc nécessaire.
Dans un rotor de fête foraine, les passagers se tiennent contre la paroi d’un cylindre vertical de rayon 3,2 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.
Une petite bille au bout d’un fil de longueur 1,7 m décrit un cercle horizontal de sorte que le fil fasse un angle constant de 15° avec la verticale (pendule conique). Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la durée T d’un tour.
Un chariot de 1 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 27,6 m sur une piste sans frottement et parcourt une boucle verticale de rayon 6 m. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la réaction normale Ntop de la piste sur le chariot au sommet de la boucle.
Une balle de 0,4 kg attachée à un fil de 1,2 m tourne dans un cercle vertical. Au point le plus bas, elle se déplace à 7,5 m/s. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T du fil au point le plus bas.
Corrigé
- 1. vmax = 5,477 m/s
- 2. Fc = 8711 N
- 3. ω = 2,093 rad/s
- 4. T = 2,571 s
- 5. Ntop = 41,2 N
- 6. T = 22,67 N
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