Fiche d’exercices de Mouvement circulaire avec corrigé

Fiche d’exercices de Mouvement circulaire gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
r = 1,4 mv = ?33 rpm

Un petit objet est posé à 140 cm de l’axe d’un disque qui tourne régulièrement à 33 tours par minute. Trouvez la vitesse v de l’objet.

n = 33 rpmr = 1,4 m
v = m/s
2.Facile
r = ?250 km/h

Pour le confort des passagers, l’accélération centripète dans une courbe ferroviaire ne doit pas dépasser 0,5 m/s². Quel est le plus petit rayon rmin pour une courbe prise à 250 km/h ?

v = 250 km/hamax = 0,5 m/s²
rmin = m
3.Moyen
θ = 15°vers le centrev = ?

Un virage de rayon 70 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 = 70 mθ = 15°g = 9,81 m/s²
v = 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 0,3. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle la voiture peut prendre le virage sans déraper.

r = 40 mμs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Difficile
θ = 10°vers le centrevmax​ = ?

Un virage de rayon 200 m est relevé de 10°, et le coefficient de frottement statique entre les pneus et la route vaut 0,3. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse maximale vmax à laquelle une voiture peut prendre le virage sans glisser vers le haut et l’extérieur.

r = 200 mθ = 10°μs = 0,3g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
6.Difficile
R = 7,5 mh = 21 m

Un chariot de 0,5 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 21 m sur une piste sans frottement et parcourt une boucle verticale de rayon 7,5 m. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la réaction normale Ntop de la piste sur le chariot au sommet de la boucle.

m = 0,5 kgh = 21 mR = 7,5 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N

Corrigé

  1. 1. v = 4,838 m/s
  2. 2. rmin = 9645 m
  3. 3. v = 13,56 m/s
  4. 4. vmax = 10,85 m/s
  5. 5. vmax = 31,41 m/s
  6. 6. Ntop = 2,943 N

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