Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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1.Facile
r = 20 m12 m/sac​ = ?

Une voiture de 1000 kg prend un virage plat de 20 m de rayon à la vitesse constante de 12 m/s. Trouvez son accélération centripète ac.

m = 1000 kgv = 12 m/sr = 20 m
ac = m/s²
2.Facile
r = 1,25 mv = ?300 rpm

Un petit objet est posé à 125 cm de l’axe d’un disque qui tourne régulièrement à 300 tours par minute. Trouvez la vitesse v de l’objet.

n = 300 rpmr = 1,25 m
v = m/s
3.Moyen
r = 65 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 65 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 = 65 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Moyen
r = 40 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 40 m de rayon. Le coefficient de frottement statique entre les pneus et la route vaut 0,4. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

r = 40 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Difficile
θ = 25°vers le centrevmin​ = ?

Un virage de rayon 50 m est relevé de 25°, et le coefficient de frottement statique entre les pneus et la route vaut 0,1. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse minimale vmin à laquelle une voiture peut prendre le virage sans glisser vers le bas du dévers.

r = 50 mθ = 25°μs = 0,1g = 9,81 m/s²
vmin = m/s
6.Difficile
r = 0,8 mv = 5 m/s

Une balle de 1,7 kg attachée à un fil de 0,8 m tourne dans un cercle vertical. Au point le plus bas, elle se déplace à 5 m/s. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T du fil au point le plus bas.

m = 1,7 kgr = 0,8 mv = 5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N

Corrigé

  1. 1. ac = 7,2 m/s²
  2. 2. v = 39,27 m/s
  3. 3. vmax = 17,86 m/s
  4. 4. vmax = 12,53 m/s
  5. 5. vmin = 13,1 m/s
  6. 6. T = 69,8 N

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