Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

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1.Facile
r = 190 m29 m/sF = ?

Une voiture de 1600 kg prend un virage plat de 190 m de rayon à la vitesse constante de 29 m/s. Trouvez la force dirigée vers le centre (centripète) Fc nécessaire.

m = 1600 kgv = 29 m/sr = 190 m
Fc = N
2.Facile
r = 1,7 mvmax​ = ?

Une pierre de 1,1 kg tourne en cercle horizontal de rayon 1,7 m sur une table lisse et horizontale, retenue par un fil qui casse à une tension de 30 N. Trouvez la vitesse maximale vmax que peut avoir la pierre.

m = 1,1 kgr = 1,7 mTmax = 30 N
vmax = m/s
3.Moyen
θ = 15°vers le centrev = ?

Un virage de rayon 290 m est relevé de 15°. À quelle vitesse v une voiture peut-elle le prendre sans avoir besoin d’aucun frottement ? Prenez g = 9,81 m/s².

r = 290 mθ = 15°g = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
θ = ?vers le centre80 km/h

Un ingénieur routier veut que les voitures prennent un virage de rayon 190 m à 80 km/h sans compter sur le frottement. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez l’angle de relèvement θ.

r = 190 mv = 80 km/hg = 9,81 m/s²
θ = °
5.Difficile
r = 1,4 mv = ?

Une balle attachée à un fil de 1,4 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 = 1,4 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s
6.Difficile
R = 1 mh = 4,8 m

Un chariot de 5 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 4,8 m sur une piste sans frottement et parcourt une boucle verticale de rayon 1 m. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la réaction normale Nbottom de la piste sur le chariot au bas de la boucle.

m = 5 kgh = 4,8 mR = 1 mg = 9,81 m/s²
Nbottom = N

Corrigé

  1. 1. Fc = 7082 N
  2. 2. vmax = 6,809 m/s
  3. 3. v = 27,61 m/s
  4. 4. θ = 14,84 °
  5. 5. vmin = 3,706 m/s
  6. 6. Nbottom = 519,9 N

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