Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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1.Facile
r = 0,75 mv = ?60 rpm

Un petit objet est posé à 75 cm de l’axe d’un disque qui tourne régulièrement à 60 tours par minute. Trouvez la vitesse v de l’objet.

n = 60 rpmr = 0,75 m
v = m/s
2.Facile
r = 2 mvmax​ = ?

Une pierre de 1,4 kg tourne en cercle horizontal de rayon 2 m sur une table lisse et horizontale, retenue par un fil qui casse à une tension de 110 N. Trouvez la vitesse maximale vmax que peut avoir la pierre.

m = 1,4 kgr = 2 mTmax = 110 N
vmax = m/s
3.Moyen
r = 100 m28 m/s

Une voiture de 1300 kg passe sur le sommet d’une bosse de la route à 28 m/s. Le sommet de la bosse est un arc de cercle de rayon 100 m. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la réaction normale N de la route sur la voiture au sommet.

m = 1300 kgv = 28 m/sr = 100 mg = 9,81 m/s²
N = N
4.Moyen
r = 75 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 75 m de rayon. Le coefficient de frottement statique entre les pneus et la route vaut 0,4. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

r = 75 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Difficile
r = 0,8 m10 m/svtop​ = ?

Une bille de 1,8 kg au bout d’un fil léger de 0,8 m tourne dans un cercle vertical. Au point le plus bas, sa vitesse vaut 10 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 = 1,8 kgr = 0,8 mvbottom = 10 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
6.Difficile
R = 5 mh = 16,5 m

Un chariot de 3 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 16,5 m sur une piste sans frottement et parcourt une boucle verticale de rayon 5 m. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la réaction normale Nbottom de la piste sur le chariot au bas de la boucle.

m = 3 kgh = 16,5 mR = 5 mg = 9,81 m/s²
Nbottom = N

Corrigé

  1. 1. v = 4,712 m/s
  2. 2. vmax = 12,54 m/s
  3. 3. N = 2561 N
  4. 4. vmax = 17,16 m/s
  5. 5. Ttop = 136,7 N
  6. 6. Nbottom = 223,7 N

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