Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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1.Facile
r = 0,05 mv = ?90 rpm

Un petit objet est posé à 5 cm de l’axe d’un disque qui tourne régulièrement à 90 tours par minute. Trouvez la vitesse v de l’objet.

n = 90 rpmr = 0,05 m
v = m/s
2.Facile
r = 170 m9 m/sac​ = ?

Une voiture de 1400 kg prend un virage plat de 170 m de rayon à la vitesse constante de 9 m/s. Trouvez son accélération centripète ac.

m = 1400 kgv = 9 m/sr = 170 m
ac = m/s²
3.Moyen
r = 20 m12 m/s

Une voiture de 1600 kg passe sur le sommet d’une bosse de la route à 12 m/s. Le sommet de la bosse est un arc de cercle de rayon 20 m. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la réaction normale N de la route sur la voiture au sommet.

m = 1600 kgv = 12 m/sr = 20 mg = 9,81 m/s²
N = N
4.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
5.Difficile
R = 3,5 mh = 11,55 m

Un chariot de 3 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 11,55 m sur une piste sans frottement et parcourt une boucle verticale de rayon 3,5 m. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la réaction normale Ntop de la piste sur le chariot au sommet de la boucle.

m = 3 kgh = 11,55 mR = 3,5 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N
6.Difficile
R = 6,5 mh = 20,8 m

Un chariot de 4,5 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 20,8 m sur une piste sans frottement et parcourt une boucle verticale de rayon 6,5 m. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la réaction normale Ntop de la piste sur le chariot au sommet de la boucle.

m = 4,5 kgh = 20,8 mR = 6,5 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N

Corrigé

  1. 1. v = 0,4712 m/s
  2. 2. ac = 0,4765 m/s²
  3. 3. N = 4176 N
  4. 4. vmax = 17,86 m/s
  5. 5. Ntop = 47,09 N
  6. 6. Ntop = 61,8 N

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