Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

Fiche d’exercices de Mouvement circulaire gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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1.Facile
r = 40 m19 m/sF = ?

Une voiture de 1600 kg prend un virage plat de 40 m de rayon à la vitesse constante de 19 m/s. Trouvez la force dirigée vers le centre (centripète) Fc nécessaire.

m = 1600 kgv = 19 m/sr = 40 m
Fc = N
2.Facile
r = 130 m24 m/sF = ?

Une voiture de 1600 kg prend un virage plat de 130 m de rayon à la vitesse constante de 24 m/s. Trouvez la force dirigée vers le centre (centripète) Fc nécessaire.

m = 1600 kgv = 24 m/sr = 130 m
Fc = N
3.Moyen
θ = ?vers le centre60 km/h

Un ingénieur routier veut que les voitures prennent un virage de rayon 80 m à 60 km/h sans compter sur le frottement. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez l’angle de relèvement θ.

r = 80 mv = 60 km/hg = 9,81 m/s²
θ = °
4.Moyen
r = 4 mn = ?

Dans un rotor de fête foraine, les passagers se tiennent contre la paroi d’un cylindre vertical de rayon 4 m. Quand il tourne assez vite, le plancher s’abaisse et le frottement les retient. Le coefficient de frottement statique vaut 0,5. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la fréquence de rotation minimale n en tours par minute.

r = 4 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
n = rpm
5.Difficile
r = 1,5 mv = 9 m/s

Une balle de 1,2 kg attachée à un fil de 1,5 m tourne dans un cercle vertical. Au point le plus bas, elle se déplace à 9 m/s. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T du fil au point le plus bas.

m = 1,2 kgr = 1,5 mv = 9 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Difficile
θ = 12°vers le centrevmax​ = ?

Un virage de rayon 180 m est relevé de 12°, et le coefficient de frottement statique entre les pneus et la route vaut 0,2. 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 = 180 mθ = 12°μs = 0,2g = 9,81 m/s²
vmax = m/s

Corrigé

  1. 1. Fc = 14440 N
  2. 2. Fc = 7089 N
  3. 3. θ = 19,49 °
  4. 4. n = 21,15 rpm
  5. 5. T = 76,57 N
  6. 6. vmax = 27,58 m/s

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