Un volant d’inertie de masse 110 kg et de rayon de giration 0,2 m est accéléré uniformément du repos à 1000 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 26 N·m, et les frottements sont négligeables. Combien de temps t cela prend-il ?
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
Un volant d’inertie de masse 50 kg et de rayon de giration 0,2 m est accéléré uniformément de 500 rpm à 1100 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 4,8 N·m, et les frottements sont négligeables. Combien de temps t cela prend-il ?
Une barre mince homogène de masse 6,5 kg et de longueur 2,1 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 v de l’extrémité libre lorsque la barre passe par la position verticale.
Un moteur amène un volant d’inertie de moment d’inertie 15,5 kg·m² du repos à 1000 rpm en 14 s. En négligeant les pertes, trouvez la puissance moyenne Pavg qu’il fournit, en kW.
Une barre mince homogène de masse 6 kg et de longueur 0,7 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 5 g se déplaçant horizontalement à 440 m/s frappe la barre à 0,63 m sous le pivot et reste logée dedans. Trouvez la vitesse angulaire ω de la barre juste après le choc.
Une personne se tient sur un plateau tournant sans frottement et tient un haltère de 1 kg dans chaque main, à 0,85 m de l’axe. La personne et le plateau seuls ont un moment d’inertie de 3,5 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.
Corrigé
- 1. t = 17,72 s
- 2. t = 26,18 s
- 3. v = 7,861 m/s
- 4. Pavg = 6,071 kW
- 5. ω = 1,411 rad/s
- 6. n2 = 54,57 rpm
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