Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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1.Facile
r = 140 m21 m/sF = ?

Une voiture de 700 kg prend un virage plat de 140 m de rayon à la vitesse constante de 21 m/s. Trouvez la force dirigée vers le centre (centripète) Fc nécessaire.

m = 700 kgv = 21 m/sr = 140 m
Fc = N
2.Facile
r = 80 m20 m/sac​ = ?

Une voiture de 1100 kg prend un virage plat de 80 m de rayon à la vitesse constante de 20 m/s. Trouvez son accélération centripète ac.

m = 1100 kgv = 20 m/sr = 80 m
ac = m/s²
3.Moyen
θ = 15°vers le centrev = ?

Un virage de rayon 200 m est relevé de 15°. À quelle vitesse v une voiture peut-elle le prendre sans avoir besoin d’aucun frottement ? Prenez g = 9,81 m/s².

r = 200 mθ = 15°g = 9,81 m/s²
v = m/s
4.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 0,4. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

r = 70 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Difficile
r = 0,5 mv = 6,5 m/s

Une balle de 1,1 kg attachée à un fil de 0,5 m tourne dans un cercle vertical. Au point le plus bas, elle se déplace à 6,5 m/s. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T du fil au point le plus bas.

m = 1,1 kgr = 0,5 mv = 6,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Difficile
r = 0,5 mv = ?

Une balle attachée à un fil de 0,5 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 = 0,5 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s

Corrigé

  1. 1. Fc = 2205 N
  2. 2. ac = 5 m/s²
  3. 3. v = 22,93 m/s
  4. 4. vmax = 16,57 m/s
  5. 5. T = 103,7 N
  6. 6. vmin = 2,215 m/s

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