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.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
Or = 0,05 mL = 0,5 m0,55 m1,5 kg5,5 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (1,5 kg, 0,5 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 5,5 kg et de rayon 0,05 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 0,55 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 1,5 kgL = 0,5 mmsphere = 5,5 kgr = 0,05 md = 0,55 m
IO = kg·m²
2.Facile
Or = 0,05 mL = 1,1 m1,15 m2 kg2,5 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (2 kg, 1,1 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 2,5 kg et de rayon 0,05 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 1,15 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 2 kgL = 1,1 mmsphere = 2,5 kgr = 0,05 md = 1,15 m
IO = kg·m²
3.Moyen
n = 1000 rpmP = 133 kW

Un arbre transmet 133 kW à 1000 rpm. Trouvez le couple T dans l’arbre.

P = 133 kWn = 1000 rpm
T = N·m
4.Moyen
L = 2,8 mm = 3 kgα

Une barre mince homogène de masse 3 kg et de longueur 2,8 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez son accélération angulaire α juste après le lâcher.

m = 3 kgL = 2,8 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Difficile
θ = 30°as = 3 m

Un corps (cerceau mince) roule sans glisser sur une pente inclinée de 30° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Il part du repos. Combien de temps t met-il pour rouler 3 m le long de la pente ?

θ = 30°I = m·r²g = 9,81 m/s²s = 3 m
t = s
6.Difficile
1 m/sω

Un corps (cylindre plein) de masse 15 kg roule sans glisser à 1 m/s. Trouvez son énergie cinétique de rotation Erot.

m = 15 kgv = 1 m/sI = ½·m·r²
Erot = J

Corrigé

  1. 1. IO = 1,794 kg·m²
  2. 2. IO = 4,115 kg·m²
  3. 3. T = 1270 N·m
  4. 4. α = 5,255 rad/s²
  5. 5. t = 1,564 s
  6. 6. Erot = 3,75 J

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