Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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1.Facile
r = 200 m29 m/sF = ?

Une voiture de 700 kg prend un virage plat de 200 m de rayon à la vitesse constante de 29 m/s. Trouvez la force dirigée vers le centre (centripète) Fc nécessaire.

m = 700 kgv = 29 m/sr = 200 m
Fc = N
2.Facile
r = 0,15 mv78 rpm

Un petit objet est posé à 15 cm de l’axe d’un disque qui tourne régulièrement à 78 tours par minute. Trouvez son accélération centripète ac.

n = 78 rpmr = 0,15 m
ac = m/s²
3.Moyen
r = 60 mvmax​ = ?

Une voiture prend un virage plat de 60 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 = 60 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Moyen
θ = ?vers le centre80 km/h

Un ingénieur routier veut que les voitures prennent un virage de rayon 180 m à 80 km/h sans compter sur le frottement. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez l’angle de relèvement θ.

r = 180 mv = 80 km/hg = 9,81 m/s²
θ = °
5.Difficile
r = 1,5 mv = 8,5 m/s

Une balle de 0,4 kg attachée à un fil de 1,5 m tourne dans un cercle vertical. Au point le plus bas, elle se déplace à 8,5 m/s. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T du fil au point le plus bas.

m = 0,4 kgr = 1,5 mv = 8,5 m/sg = 9,81 m/s²
T = N
6.Difficile
r = 1 mv = 8,5 m/s

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

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

Corrigé

  1. 1. Fc = 2944 N
  2. 2. ac = 10,01 m/s²
  3. 3. vmax = 17,16 m/s
  4. 4. θ = 15,62 °
  5. 5. T = 23,19 N
  6. 6. T = 147,7 N

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