Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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1.Facile
r = 30 m28 m/sF = ?

Une voiture de 1500 kg prend un virage plat de 30 m de rayon à la vitesse constante de 28 m/s. Trouvez la force dirigée vers le centre (centripète) Fc nécessaire.

m = 1500 kgv = 28 m/sr = 30 m
Fc = N
2.Facile
r = 0,9 mvmax​ = ?

Une pierre de 0,8 kg tourne en cercle horizontal de rayon 0,9 m sur une table lisse et horizontale, retenue par un fil qui casse à une tension de 170 N. Trouvez la vitesse maximale vmax que peut avoir la pierre.

m = 0,8 kgr = 0,9 mTmax = 170 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 0,7. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

r = 35 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Moyen
r = 2,8 mω = ?

Dans un rotor de fête foraine, les passagers se tiennent contre la paroi d’un cylindre vertical de rayon 2,8 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 vitesse angulaire minimale ω en rad/s.

r = 2,8 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Difficile
r = 1,3 mv = ?

Une balle attachée à un fil de 1,3 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 = 1,3 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s
6.Difficile
r = 0,9 mv = ?

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

Corrigé

  1. 1. Fc = 39200 N
  2. 2. vmax = 13,83 m/s
  3. 3. vmax = 15,5 m/s
  4. 4. ω = 2,647 rad/s
  5. 5. vmin = 3,571 m/s
  6. 6. vmin = 2,971 m/s

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