Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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1.Facile
r = 190 m21 m/sF = ?

Une voiture de 1800 kg prend un virage plat de 190 m de rayon à la vitesse constante de 21 m/s. Trouvez la force dirigée vers le centre (centripète) Fc nécessaire.

m = 1800 kgv = 21 m/sr = 190 m
Fc = N
2.Facile
r = 20 m24 m/sac​ = ?

Une voiture de 1400 kg prend un virage plat de 20 m de rayon à la vitesse constante de 24 m/s. Trouvez son accélération centripète ac.

m = 1400 kgv = 24 m/sr = 20 m
ac = m/s²
3.Moyen
r = 60 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 60 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 = 60 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Moyen
r = 135 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 135 m de rayon. Le coefficient de frottement statique entre les pneus et la route vaut 0,5. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

r = 135 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Difficile
θ = 10°vers le centrevmax​ = ?

Un virage de rayon 260 m est relevé de 10°, et le coefficient de frottement statique entre les pneus et la route vaut 0,15. 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 = 260 mθ = 10°μs = 0,15g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
6.Difficile
r = 1 mv = 4 m/s

Une balle de 1,1 kg attachée à un fil de 1 m tourne dans un cercle vertical. Au point le plus bas, elle se déplace à 4 m/s. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T du fil au point le plus bas.

m = 1,1 kgr = 1 mv = 4 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Corrigé

  1. 1. Fc = 4178 N
  2. 2. ac = 28,8 m/s²
  3. 3. vmax = 13,29 m/s
  4. 4. vmax = 25,73 m/s
  5. 5. vmax = 29,24 m/s
  6. 6. T = 28,39 N

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