Un volant d’inertie de masse 60 kg et de rayon de giration 0,5 m est accéléré uniformément du repos à 700 rpm. Cela prend 24 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
Un volant d’inertie de masse 190 kg a un rayon de giration de 0,15 m par rapport à son axe. Il tourne à 3000 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.
Un volant d’inertie de moment d’inertie 35 kg·m² tourne à 2900 rpm. Un frein applique un couple de frottement constant de 90 N·m. Combien de tours N le volant fait-il avant de s’arrêter ?
Un arbre transmet 68 kW à 1300 rpm. Trouvez le couple T dans l’arbre.
Une personne se tient sur un plateau tournant sans frottement et tient un haltère de 3 kg dans chaque main, à 0,6 m de l’axe. La personne et le plateau seuls ont un moment d’inertie de 4,5 kg·m² par rapport à l’axe. Ils tournent à 40 rpm, puis la personne rapproche les haltères à 0,25 m de l’axe. Considérez les haltères comme des masses ponctuelles. Trouvez la nouvelle vitesse n2 en rpm.
Une barre mince homogène de masse 4 kg et de longueur 1,1 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 50 g se déplaçant horizontalement à 540 m/s frappe la barre à 0,74 m sous le pivot et reste logée dedans. Trouvez la vitesse angulaire ω de la barre juste après le choc.
Corrigé
- 1. T = 45,81 N·m
- 2. Ek = 211 kJ
- 3. N = 2854 rev
- 4. T = 499,5 N·m
- 5. n2 = 54,65 rpm
- 6. ω = 12,18 rad/s
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