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

Un volant d’inertie est un disque plein homogène de masse 260 kg et de rayon 0,35 m. Il tourne à 2900 rpm. Trouvez son énergie cinétique E_k en kJ.

Un volant d’inertie de masse 280 kg a un rayon de giration de 0,2 m par rapport à son axe. Il tourne à 2700 rpm. Trouvez son énergie cinétique E_k en kJ.

Une barre mince homogène de masse 12 kg et de longueur 0,9 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération a_tip de l’extrémité libre juste après le lâcher.

Un moteur amène un volant d’inertie de moment d’inertie 4 kg·m² du repos à 500 rpm en 13 s. En négligeant les pertes, trouvez la puissance moyenne P_avg qu’il fournit, en kW.

Un corps (cerceau mince) roule sans glisser sur une pente inclinée de 35° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez le plus petit coefficient de frottement statique μ_s qui l’empêche de glisser.

Une barre mince homogène de masse 5,5 kg et de longueur 1,4 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 5 g se déplaçant horizontalement à 240 m/s frappe la barre à 0,61 m sous le pivot et reste logée dedans. Trouvez la vitesse angulaire ω de la barre juste après le choc.