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.

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
k = 0,25 m0 → 1900 rpm30 kg

Un volant d’inertie de masse 30 kg et de rayon de giration 0,25 m est accéléré uniformément du repos à 1900 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 47 N·m, et les frottements sont négligeables. Combien de temps t cela prend-il ?

m = 30 kgk = 0,25 mn1 = 0 rpmn2 = 1900 rpmT = 47 N·m
t = s
2.Facile
k = 0,4 m0 → 1700 rpm10 kg

Un volant d’inertie de masse 10 kg et de rayon de giration 0,4 m est accéléré uniformément du repos à 1700 rpm. Cela prend 29 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.

m = 10 kgk = 0,4 mn1 = 0 rpmn2 = 1700 rpmt = 29 s
T = N·m
3.Moyen
L = 0,9 mm = 19,5 kgα

Une barre mince homogène de masse 19,5 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 atip de l’extrémité libre juste après le lâcher.

m = 19,5 kgL = 0,9 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
4.Moyen
n = 1300 rpmT = 1090 N·m

Un moteur fournit un couple de 1090 N·m à 1300 rpm. Trouvez sa puissance de sortie P en kW.

T = 1090 N·mn = 1300 rpm
P = kW
5.Difficile
10 m/sω

Un corps (cylindre plein) de masse 18,5 kg roule sans glisser à 10 m/s. Trouvez son énergie cinétique totale Ek.

m = 18,5 kgv = 10 m/sI = ½·m·r²
Ek = J
6.Difficile
4,5 m/sω

Un corps (sphère pleine) de masse 4,5 kg roule sans glisser à 4,5 m/s. Quel pourcentage p de son énergie cinétique totale est de la rotation ?

m = 4,5 kgv = 4,5 m/sI = (2/5)·m·r²
p = %

Corrigé

  1. 1. t = 7,938 s
  2. 2. T = 9,822 N·m
  3. 3. atip = 14,71 m/s²
  4. 4. P = 148,4 kW
  5. 5. Ek = 1388 J
  6. 6. p = 28,57 %

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