Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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1.Facile
r = 100 m19 m/sac​ = ?

Une voiture de 1700 kg prend un virage plat de 100 m de rayon à la vitesse constante de 19 m/s. Trouvez son accélération centripète ac.

m = 1700 kgv = 19 m/sr = 100 m
ac = m/s²
2.Facile
r = 1,9 mvmax​ = ?

Une pierre de 0,3 kg tourne en cercle horizontal de rayon 1,9 m sur une table lisse et horizontale, retenue par un fil qui casse à une tension de 60 N. Trouvez la vitesse maximale vmax que peut avoir la pierre.

m = 0,3 kgr = 1,9 mTmax = 60 N
vmax = m/s
3.Moyen
r = 70 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 70 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 = 70 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Moyen
r = 45 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 45 m de rayon. Le coefficient de frottement statique entre les pneus et la route vaut 0,7. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

r = 45 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Difficile
R = 2 mh = 5,6 m

Un chariot de 5 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 5,6 m sur une piste sans frottement et parcourt une boucle verticale de rayon 2 m. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la réaction normale Ntop de la piste sur le chariot au sommet de la boucle.

m = 5 kgh = 5,6 mR = 2 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N
6.Difficile
r = 1,2 mv = ?

Une balle attachée à un fil de 1,2 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 = 1,2 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s

Corrigé

  1. 1. ac = 3,61 m/s²
  2. 2. vmax = 19,49 m/s
  3. 3. vmax = 14,35 m/s
  4. 4. vmax = 17,58 m/s
  5. 5. Ntop = 29,43 N
  6. 6. vmin = 3,431 m/s

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