Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

Pour le confort des passagers, l’accélération centripète dans une courbe ferroviaire ne doit pas dépasser 1,2 m/s². Quel est le plus petit rayon r_min pour une courbe prise à 250 km/h ?

Une pierre de 1,9 kg tourne en cercle horizontal de rayon 2 m sur une table lisse et horizontale, retenue par un fil qui casse à une tension de 40 N. Trouvez la vitesse maximale v_max que peut avoir la pierre.

Une voiture prend un virage plat de 20 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 v_max à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

Une petite bille au bout d’un fil de longueur 1,1 m décrit un cercle horizontal de sorte que le fil fasse un angle constant de 45° avec la verticale (pendule conique). Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse v de la bille.

Un virage de rayon 290 m est relevé de 20°, et le coefficient de frottement statique entre les pneus et la route vaut 0,25. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse minimale v_min à laquelle une voiture peut prendre le virage sans glisser vers le bas du dévers.

Une bille de 0,3 kg au bout d’un fil léger de 0,8 m tourne dans un cercle vertical. Au point le plus bas, sa vitesse vaut 9,5 m/s. Négligez la résistance de l’air et prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T_top du fil au point le plus haut.