Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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1.Facile
r = 190 m9 m/sac​ = ?

Une voiture de 1700 kg prend un virage plat de 190 m de rayon à la vitesse constante de 9 m/s. Trouvez son accélération centripète ac.

m = 1700 kgv = 9 m/sr = 190 m
ac = m/s²
2.Facile
r = 0,2 mv = ?45 rpm

Un petit objet est posé à 20 cm de l’axe d’un disque qui tourne régulièrement à 45 tours par minute. Trouvez la vitesse v de l’objet.

n = 45 rpmr = 0,2 m
v = m/s
3.Moyen
r = 2,7 mn = ?

Dans un rotor de fête foraine, les passagers se tiennent contre la paroi d’un cylindre vertical de rayon 2,7 m. Quand il tourne assez vite, le plancher s’abaisse et le frottement les retient. Le coefficient de frottement statique vaut 0,3. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la fréquence de rotation minimale n en tours par minute.

r = 2,7 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
n = rpm
4.Moyen
r = 115 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 115 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 = 115 mμs = 0,6g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Difficile
θ = 25°vers le centrevmax​ = ?

Un virage de rayon 90 m est relevé de 25°, et 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 une voiture peut prendre le virage sans glisser vers le haut et l’extérieur.

r = 90 mθ = 25°μs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
6.Difficile
r = 1,5 mv = ?

Une balle attachée à un fil de 1,5 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 = 1,5 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s

Corrigé

  1. 1. ac = 0,4263 m/s²
  2. 2. v = 0,9425 m/s
  3. 3. n = 33,23 rpm
  4. 4. vmax = 26,02 m/s
  5. 5. vmax = 30,66 m/s
  6. 6. vmin = 3,836 m/s

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