1.Facile
Un volant d’inertie de masse 280 kg a un rayon de giration de 0,5 m par rapport à son axe. Il tourne à 1000 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.
M = 280 kgk = 0,5 mn = 1000 rpm
Ek = kJ
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
2.Facile
Un volant d’inertie est un disque plein homogène de masse 90 kg et de rayon 0,4 m. Il tourne à 400 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.
M = 90 kgR = 0,4 mn = 400 rpm
Ek = kJ
3.Moyen
Un moteur amène un volant d’inertie de moment d’inertie 3 kg·m² du repos à 1300 rpm en 60 s. En négligeant les pertes, trouvez la puissance moyenne Pavg qu’il fournit, en kW.
I = 3 kg·m²n = 1300 rpmt = 60 s
Pavg = kW
4.Moyen
Une barre mince homogène de masse 3 kg et de longueur 0,7 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 = 3 kgL = 0,7 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
5.Difficile
Un corps (cerceau mince) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 15° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Son rayon est de 0,2 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 7 m le long de la pente.
θ = 15°s = 7 mI = m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,2 m
ω = rad/s
6.Difficile
Un corps (cerceau mince) de masse 6 kg roule sans glisser à 4 m/s. Trouvez son énergie cinétique totale Ek.
m = 6 kgv = 4 m/sI = m·r²
Ek = J
Corrigé
- 1. Ek = 383,8 kJ
- 2. Ek = 6,317 kJ
- 3. Pavg = 0,4633 kW
- 4. atip = 14,71 m/s²
- 5. ω = 21,08 rad/s
- 6. Ek = 96 J
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