Un volant d’inertie de masse 40 kg et de rayon de giration 0,4 m est accéléré uniformément de 400 rpm à 2300 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 58 N·m, et les frottements sont négligeables. Combien de temps t cela prend-il ?
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
Une barre mince homogène de masse 7,5 kg et de longueur 3 m tourne autour d’un axe O perpendiculaire à la barre, à 0,9 m de son centre G. Trouvez son moment d’inertie IO par rapport à cet axe.
Une barre mince homogène de masse 3,5 kg et de longueur 1 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez son accélération angulaire α juste après le lâcher.
Un volant d’inertie de moment d’inertie 6 kg·m² tourne à 1400 rpm. Un frein applique un couple de frottement constant de 60 N·m. Combien de temps t met-il à s’arrêter ?
Une barre mince homogène de masse 8,5 kg et de longueur 0,6 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 15 g se déplaçant horizontalement à 600 m/s frappe la barre à 0,24 m sous le pivot et reste logée dedans. Trouvez la vitesse angulaire ω de la barre juste après le choc.
Un corps (cerceau mince) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 15° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez sa vitesse v après avoir roulé 9 m le long de la pente.
Corrigé
- 1. t = 21,96 s
- 2. IO = 11,7 kg·m²
- 3. α = 14,71 rad/s²
- 4. t = 14,66 s
- 5. ω = 2,116 rad/s
- 6. v = 4,78 m/s
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