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 = 0,45 m0 → 500 rpm140 kg

Un volant d’inertie de masse 140 kg et de rayon de giration 0,45 m est accéléré uniformément du repos à 500 rpm. Cela prend 15 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.

m = 140 kgk = 0,45 mn1 = 0 rpmn2 = 500 rpmt = 15 s
T = N·m
2.Facile
R = 0,4 mn = 2000 rpm170 kg

Un volant d’inertie est un disque plein homogène de masse 170 kg et de rayon 0,4 m. Il tourne à 2000 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.

M = 170 kgR = 0,4 mn = 2000 rpm
Ek = kJ
3.Moyen
ω = ?L = 2,5 mm = 7,5 kg

Une barre mince homogène de masse 7,5 kg et de longueur 2,5 m est articulée à une extrémité et lâchée sans vitesse initiale depuis la position horizontale. Négligez les frottements et utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse angulaire ω de la barre lorsqu’elle passe par la position verticale.

m = 7,5 kgL = 2,5 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Moyen
L = 1,4 mm = 3,5 kgα

Une barre mince homogène de masse 3,5 kg et de longueur 1,4 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la force verticale R que l’articulation exerce sur la barre juste après le lâcher.

m = 3,5 kgL = 1,4 mg = 9,81 m/s²
R = N
5.Difficile
θ = 35°vs = 1 m

Un corps (cylindre plein) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 35° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Son rayon est de 0,1 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 1 m le long de la pente.

θ = 35°s = 1 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,1 m
ω = rad/s
6.Difficile
9,5 m/sω

Un corps (cylindre plein) de masse 0,5 kg roule sans glisser à 9,5 m/s. Trouvez son énergie cinétique de rotation Erot.

m = 0,5 kgv = 9,5 m/sI = ½·m·r²
Erot = J

Corrigé

  1. 1. T = 98,96 N·m
  2. 2. Ek = 298,3 kJ
  3. 3. ω = 3,431 rad/s
  4. 4. R = 8,584 N
  5. 5. ω = 27,39 rad/s
  6. 6. Erot = 11,28 J

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