Un volant d’inertie de masse 180 kg et de rayon de giration 0,45 m est accéléré uniformément de 1000 rpm à 2600 rpm. Cela prend 17 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 210 kg et de rayon 0,65 m. Il tourne à 1700 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.
Un volant d’inertie de moment d’inertie 39,5 kg·m² tourne à 1300 rpm. Un frein applique un couple de frottement constant de 100 N·m. Combien de temps t met-il à s’arrêter ?
Un bloc de 7,5 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 15,5 kg et de rayon 0,35 m qui tourne sur un axe horizontal sans frottement. Le bloc est lâché sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse v du bloc après une chute de 3,5 m.
Une personne se tient sur un plateau tournant sans frottement et tient un haltère de 5 kg dans chaque main, à 0,9 m de l’axe. La personne et le plateau seuls ont un moment d’inertie de 5 kg·m² par rapport à l’axe. Ils tournent à 60 rpm, puis la personne rapproche les haltères à 0,35 m de l’axe. Considérez les haltères comme des masses ponctuelles. Trouvez la nouvelle vitesse n2 en rpm.
Une barre mince homogène de masse 8,5 kg et de longueur 1,3 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 25 g se déplaçant horizontalement à 200 m/s frappe la barre à 1,12 m sous le pivot et reste logée dedans. Trouvez la vitesse angulaire ω de la barre juste après le choc.
Corrigé
- 1. T = 359,3 N·m
- 2. Ek = 703 kJ
- 3. t = 53,77 s
- 4. v = 5,811 m/s
- 5. n2 = 126,3 rpm
- 6. ω = 1,162 rad/s
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