Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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1.Facile
r = 30 m27 m/sF = ?

Une voiture de 1800 kg prend un virage plat de 30 m de rayon à la vitesse constante de 27 m/s. Trouvez la force dirigée vers le centre (centripète) Fc nécessaire.

m = 1800 kgv = 27 m/sr = 30 m
Fc = N
2.Facile
r = 1,9 mvmax​ = ?

Une pierre de 1,4 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 70 N. Trouvez la vitesse maximale vmax que peut avoir la pierre.

m = 1,4 kgr = 1,9 mTmax = 70 N
vmax = m/s
3.Moyen
r = 35 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 35 m de rayon. Le coefficient de frottement statique entre les pneus et la route vaut 0,8. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

r = 35 mμs = 0,8g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
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 0,7. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

r = 115 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Difficile
R = 6,5 mh = 18,2 m

Un chariot de 1 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 18,2 m sur une piste sans frottement et parcourt une boucle verticale de rayon 6,5 m. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la réaction normale Ntop de la piste sur le chariot au sommet de la boucle.

m = 1 kgh = 18,2 mR = 6,5 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N
6.Difficile
r = 1,1 m9 m/svtop​ = ?

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

Corrigé

  1. 1. Fc = 43740 N
  2. 2. vmax = 9,747 m/s
  3. 3. vmax = 16,57 m/s
  4. 4. vmax = 28,1 m/s
  5. 5. Ntop = 5,886 N
  6. 6. Ttop = 19,67 N

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