Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé

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

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
k = 0,25 m1000 → 2100 rpm140 kg

Un volant d’inertie de masse 140 kg et de rayon de giration 0,25 m est accéléré uniformément de 1000 rpm à 2100 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 50 N·m, et les frottements sont négligeables. Combien de temps t cela prend-il ?

m = 140 kgk = 0,25 mn1 = 1000 rpmn2 = 2100 rpmT = 50 N·m
t = s
2.Facile
k = 0,35 m0 → 1900 rpm100 kg

Un volant d’inertie de masse 100 kg et de rayon de giration 0,35 m est accéléré uniformément du repos à 1900 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 1200 N·m, et les frottements sont négligeables. Combien de temps t cela prend-il ?

m = 100 kgk = 0,35 mn1 = 0 rpmn2 = 1900 rpmT = 1200 N·m
t = s
3.Moyen
2,5 kgaαM = 9,5 kgR = 0,15 m

Un bloc de 2,5 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 9,5 kg et de rayon 0,15 m qui tourne sur un axe horizontal sans frottement. Le bloc est lâché sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T dans le câble.

m = 2,5 kgM = 9,5 kgR = 0,15 mg = 9,81 m/s²
T = N
4.Moyen
L = 1 mm = 15,5 kgα

Une barre mince homogène de masse 15,5 kg et de longueur 1 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération atip de l’extrémité libre juste après le lâcher.

m = 15,5 kgL = 1 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
5.Difficile
θ = 15°as = 5 m

Un corps (sphère pleine) roule sans glisser sur une pente inclinée de 15° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Il part du repos. Combien de temps t met-il pour rouler 5 m le long de la pente ?

θ = 15°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²s = 5 m
t = s
6.Difficile
θ = 35°a

Un corps (cylindre plein) roule sans glisser sur une pente inclinée de 35° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération a de son centre.

θ = 35°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²

Corrigé

  1. 1. t = 20,16 s
  2. 2. t = 2,031 s
  3. 3. T = 16,07 N
  4. 4. atip = 14,71 m/s²
  5. 5. t = 2,348 s
  6. 6. a = 3,751 m/s²

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