Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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1.Facile
r = 0,55 mv = ?120 rpm

Un petit objet est posé à 55 cm de l’axe d’un disque qui tourne régulièrement à 120 tours par minute. Trouvez la vitesse v de l’objet.

n = 120 rpmr = 0,55 m
v = m/s
2.Facile
r = 170 m16 m/sF = ?

Une voiture de 1800 kg prend un virage plat de 170 m de rayon à la vitesse constante de 16 m/s. Trouvez la force dirigée vers le centre (centripète) Fc nécessaire.

m = 1800 kgv = 16 m/sr = 170 m
Fc = N
3.Moyen
r = 3,5 mω = ?

Dans un rotor de fête foraine, les passagers se tiennent contre la paroi d’un cylindre vertical de rayon 3,5 m. Quand il tourne assez vite, le plancher s’abaisse et le frottement les retient. Le coefficient de frottement statique vaut 0,4. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse angulaire minimale ω en rad/s.

r = 3,5 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Moyen
r = 4 mω = ?

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 0,4. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse angulaire minimale ω en rad/s.

r = 4 mμs = 0,4g = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Difficile
r = 0,5 m9 m/svtop​ = ?

Une bille de 1,3 kg au bout d’un fil léger de 0,5 m tourne dans un cercle vertical. Au point le plus bas, sa vitesse vaut 9 m/s. Négligez la résistance de l’air et prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension Ttop du fil au point le plus haut.

m = 1,3 kgr = 0,5 mvbottom = 9 m/sg = 9,81 m/s²
Ttop = N
6.Difficile
r = 0,8 mv = ?

Une balle attachée à un fil de 0,8 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 = 0,8 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s

Corrigé

  1. 1. v = 6,912 m/s
  2. 2. Fc = 2711 N
  3. 3. ω = 2,647 rad/s
  4. 4. ω = 2,476 rad/s
  5. 5. Ttop = 146,8 N
  6. 6. vmin = 2,801 m/s

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