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.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
Or = 0,25 mL = 1,5 m1,75 m4 kg8,5 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (4 kg, 1,5 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 8,5 kg et de rayon 0,25 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 1,75 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 4 kgL = 1,5 mmsphere = 8,5 kgr = 0,25 md = 1,75 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,4 mn = 600 rpm210 kg

Un volant d’inertie de masse 210 kg a un rayon de giration de 0,4 m par rapport à son axe. Il tourne à 600 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.

M = 210 kgk = 0,4 mn = 600 rpm
Ek = kJ
3.Moyen
ω = ?L = 1,6 mm = 5 kg

Une barre mince homogène de masse 5 kg et de longueur 1,6 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 = 5 kgL = 1,6 mg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
4.Moyen
v = ?3 kgL = 1,1 mm = 2 kg

Une barre mince homogène de masse 2 kg et de longueur 1,1 m est articulée à une extrémité et lâchée sans vitesse initiale depuis la position horizontale. Une petite bille de masse 3 kg est fixée à son extrémité libre. Négligez les frottements et utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse v de l’extrémité libre lorsque la barre passe par la position verticale.

m = 2 kgL = 1,1 mmball = 3 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
1,5 m/sω

Un corps (sphère creuse) de masse 17,5 kg roule sans glisser à 1,5 m/s. Quel pourcentage p de son énergie cinétique totale est de la rotation ?

m = 17,5 kgv = 1,5 m/sI = (2/3)·m·r²
p = %
6.Difficile
480 m/s40 g1,1 mL = 1,5 m8,5 kg

Une barre mince homogène de masse 8,5 kg et de longueur 1,5 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 40 g se déplaçant horizontalement à 480 m/s frappe la barre à 1,1 m sous le pivot et reste logée dedans. Trouvez la vitesse angulaire ω de la barre juste après le choc.

M = 8,5 kgL = 1,5 mm = 40 gv = 480 m/sd = 1,1 m
ω = rad/s

Corrigé

  1. 1. IO = 29,24 kg·m²
  2. 2. Ek = 66,32 kJ
  3. 3. ω = 4,289 rad/s
  4. 4. v = 4,852 m/s
  5. 5. p = 40 %
  6. 6. ω = 3,288 rad/s

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