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 = 0,25 mL = 1,4 m1,65 m2 kg7 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (2 kg, 1,4 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 7 kg et de rayon 0,25 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 1,65 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 2 kgL = 1,4 mmsphere = 7 kgr = 0,25 md = 1,65 m
IO = kg·m²
2.Facile
L = 2,9 mGOd = 1,3 mm = 3 kg

Une barre mince homogène de masse 3 kg et de longueur 2,9 m tourne autour d’un axe O perpendiculaire à la barre, à 1,3 m de son centre G. Trouvez son moment d’inertie IO par rapport à cet axe.

m = 3 kgL = 2,9 md = 1,3 m
IO = kg·m²
3.Moyen
L = 1,9 mm = 16 kgα

Une barre mince homogène de masse 16 kg et de longueur 1,9 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 = 16 kgL = 1,9 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
4.Moyen
n = 3000 rpmTb​ = 165 N·mI = 22,5 kg·m²

Un volant d’inertie de moment d’inertie 22,5 kg·m² tourne à 3000 rpm. Un frein applique un couple de frottement constant de 165 N·m. Combien de tours N le volant fait-il avant de s’arrêter ?

I = 22,5 kg·m²n = 3000 rpmTb = 165 N·m
N = rev
5.Difficile
θ = 30°as = 6,5 m

Un corps (sphère pleine) 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 6,5 m le long de la pente ?

θ = 30°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²s = 6,5 m
t = s
6.Difficile
5,5 m/sω

Un corps (sphère pleine) de masse 9,5 kg roule sans glisser à 5,5 m/s. Quel pourcentage p de son énergie cinétique totale est de la rotation ?

m = 9,5 kgv = 5,5 m/sI = (2/5)·m·r²
p = %

Corrigé

  1. 1. IO = 20,54 kg·m²
  2. 2. IO = 7,172 kg·m²
  3. 3. atip = 14,71 m/s²
  4. 4. N = 1071 rev
  5. 5. t = 1,926 s
  6. 6. p = 28,57 %

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