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.
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
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.
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.
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.
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.
Un corps (cylindre plein) de masse 0,5 kg roule sans glisser à 9,5 m/s. Trouvez son énergie cinétique de rotation Erot.
Corrigé
- 1. T = 98,96 N·m
- 2. Ek = 298,3 kJ
- 3. ω = 3,431 rad/s
- 4. R = 8,584 N
- 5. ω = 27,39 rad/s
- 6. Erot = 11,28 J
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