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
Or = 0,15 mL = 0,6 m0,75 m3,5 kg9 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (3,5 kg, 0,6 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec un disque plein mince de masse 9 kg et de rayon 0,15 m fixé à son extrémité inférieure. Le disque oscille dans son propre plan et son centre est à 0,75 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 3,5 kgL = 0,6 mmdisc = 9 kgr = 0,15 md = 0,75 m
IO = kg·m²
2.Facile
Or = 0,1 mL = 1,5 m1,6 m2,5 kg10 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (2,5 kg, 1,5 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec un disque plein mince de masse 10 kg et de rayon 0,1 m fixé à son extrémité inférieure. Le disque oscille dans son propre plan et son centre est à 1,6 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 2,5 kgL = 1,5 mmdisc = 10 kgr = 0,1 md = 1,6 m
IO = kg·m²
3.Moyen
12 kgaαM = 19 kgR = 0,45 m

Un bloc de 12 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 19 kg et de rayon 0,45 m qui tourne sur un axe horizontal sans frottement. Le bloc est lâché sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T dans le câble.

m = 12 kgM = 19 kgR = 0,45 mg = 9,81 m/s²
T = N
4.Moyen
7 kgaαM = 18 kgR = 0,25 m

Un bloc de 7 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 18 kg et de rayon 0,25 m qui tourne sur un axe horizontal sans frottement. Le bloc est lâché sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse v du bloc après une chute de 1,5 m.

m = 7 kgM = 18 kgR = 0,25 mg = 9,81 m/s²h = 1,5 m
v = m/s
5.Difficile
0,8 m0,3 mn1​ = 30 rpm

Une personne se tient sur un plateau tournant sans frottement et tient un haltère de 6 kg dans chaque main, à 0,8 m de l’axe. La personne et le plateau seuls ont un moment d’inertie de 3 kg·m² par rapport à l’axe. Ils tournent à 30 rpm, puis la personne rapproche les haltères à 0,3 m de l’axe. Considérez les haltères comme des masses ponctuelles. Trouvez la nouvelle vitesse n2 en rpm.

I0 = 3 kg·m²m = 2 × 6 kgr1 = 0,8 mr2 = 0,3 mn1 = 30 rpm
n2 = rpm
6.Difficile
7,5 m/sω

Un corps (sphère creuse) de masse 10 kg roule sans glisser à 7,5 m/s. Quel pourcentage p de son énergie cinétique totale est de la rotation ?

m = 10 kgv = 7,5 m/sI = (2/3)·m·r²
p = %

Corrigé

  1. 1. IO = 5,584 kg·m²
  2. 2. IO = 27,53 kg·m²
  3. 3. T = 52,02 N
  4. 4. v = 3,588 m/s
  5. 5. n2 = 78,53 rpm
  6. 6. p = 40 %

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