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
k = 0,4 m0 → 1800 rpm160 kg

Un volant d’inertie de masse 160 kg et de rayon de giration 0,4 m est accéléré uniformément du repos à 1800 rpm. Cela prend 22 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.

m = 160 kgk = 0,4 mn1 = 0 rpmn2 = 1800 rpmt = 22 s
T = N·m
2.Facile
Or = 0,25 mL = 1,3 m1,55 m4 kg3 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (4 kg, 1,3 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 3 kg et de rayon 0,25 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 1,55 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 4 kgL = 1,3 mmsphere = 3 kgr = 0,25 md = 1,55 m
IO = kg·m²
3.Moyen
n = 2600 rpmTb​ = 30 N·mI = 39 kg·m²

Un volant d’inertie de moment d’inertie 39 kg·m² tourne à 2600 rpm. Un frein applique un couple de frottement constant de 30 N·m. Combien de tours N le volant fait-il avant de s’arrêter ?

I = 39 kg·m²n = 2600 rpmTb = 30 N·m
N = rev
4.Moyen
n = 700 rpmTb​ = 25 N·mI = 8 kg·m²

Un volant d’inertie de moment d’inertie 8 kg·m² tourne à 700 rpm. Un frein applique un couple de frottement constant de 25 N·m. Combien de temps t met-il à s’arrêter ?

I = 8 kg·m²n = 700 rpmTb = 25 N·m
t = s
5.Difficile
9,5 m/sω

Un corps (cylindre plein) de masse 10 kg roule sans glisser à 9,5 m/s. Quel pourcentage p de son énergie cinétique totale est de la rotation ?

m = 10 kgv = 9,5 m/sI = ½·m·r²
p = %
6.Difficile
10 m/sω

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

m = 5 kgv = 10 m/sI = ½·m·r²
p = %

Corrigé

  1. 1. T = 219,3 N·m
  2. 2. IO = 9,536 kg·m²
  3. 3. N = 7669 rev
  4. 4. t = 23,46 s
  5. 5. p = 33,33 %
  6. 6. p = 33,33 %

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