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 = 0,9 m0,95 m1,5 kg1 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (1,5 kg, 0,9 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 1 kg et de rayon 0,05 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 0,95 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 1,5 kgL = 0,9 mmsphere = 1 kgr = 0,05 md = 0,95 m
IO = kg·m²
2.Facile
Or = 0,05 mL = 1,3 m1,35 m4 kg2 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (4 kg, 1,3 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 2 kg et de rayon 0,05 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 1,35 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 4 kgL = 1,3 mmsphere = 2 kgr = 0,05 md = 1,35 m
IO = kg·m²
3.Moyen
n = 2800 rpmTb​ = 110 N·mI = 25,5 kg·m²

Un volant d’inertie de moment d’inertie 25,5 kg·m² tourne à 2800 rpm. Un frein applique un couple de frottement constant de 110 N·m. Combien de temps t met-il à s’arrêter ?

I = 25,5 kg·m²n = 2800 rpmTb = 110 N·m
t = s
4.Moyen
n = 3000 rpmP = 50 kW

Un arbre transmet 50 kW à 3000 rpm. Trouvez le couple T dans l’arbre.

P = 50 kWn = 3000 rpm
T = N·m
5.Difficile
6 m/sω

Un corps (sphère creuse) de masse 5,5 kg roule sans glisser à 6 m/s. Quel pourcentage p de son énergie cinétique totale est de la rotation ?

m = 5,5 kgv = 6 m/sI = (2/3)·m·r²
p = %
6.Difficile
3 m/sω

Un corps (cerceau mince) de masse 3,5 kg roule sans glisser à 3 m/s. Trouvez son énergie cinétique de rotation Erot.

m = 3,5 kgv = 3 m/sI = m·r²
Erot = J

Corrigé

  1. 1. IO = 1,308 kg·m²
  2. 2. IO = 5,9 kg·m²
  3. 3. t = 67,97 s
  4. 4. T = 159,2 N·m
  5. 5. p = 40 %
  6. 6. Erot = 15,75 J

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