Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (5 kg, 1,5 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec un disque plein mince de masse 8 kg et de rayon 0,25 m fixé à son extrémité inférieure. Le disque oscille dans son propre plan et son centre est à 1,75 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
Un volant d’inertie de masse 190 kg a un rayon de giration de 0,45 m par rapport à son axe. Il tourne à 1200 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.
Une barre mince homogène de masse 2,5 kg et de longueur 2,5 m est articulée à une extrémité et lâchée sans vitesse initiale depuis la position horizontale. Une petite bille de masse 4,5 kg est fixée à son extrémité libre. 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.
Un moteur amène un volant d’inertie de moment d’inertie 1 kg·m² du repos à 700 rpm en 25 s. En négligeant les pertes, trouvez la puissance moyenne Pavg qu’il fournit, en kW.
Une barre mince homogène de masse 1,5 kg et de longueur 1,9 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 5 g se déplaçant horizontalement à 140 m/s frappe la barre à 1,86 m sous le pivot et reste logée dedans. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’angle maximal φ par rapport à la verticale que la barre atteint dans son oscillation.
Un corps (sphère creuse) de masse 1 kg roule sans glisser à 7 m/s. Trouvez son énergie cinétique de rotation Erot.
Corrigé
- 1. IO = 28,5 kg·m²
- 2. Ek = 303,8 kJ
- 3. ω = 2,909 rad/s
- 4. Pavg = 0,1075 kW
- 5. φ = 14,77 °
- 6. Erot = 16,33 J
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