Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé

Un volant d’inertie de masse 230 kg a un rayon de giration de 0,5 m par rapport à son axe. Il tourne à 2300 rpm. Trouvez son énergie cinétique E_k en kJ.

Une barre mince homogène de masse 5,5 kg et de longueur 2,8 m tourne autour d’un axe O perpendiculaire à la barre, à 0,4 m de son centre G. Trouvez son moment d’inertie I_O par rapport à cet axe.

Un bloc de 11,5 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 5,5 kg et de rayon 0,2 m qui tourne sur un axe horizontal sans frottement. Le bloc est lâché sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération angulaire α de la poulie.

Une barre mince homogène de masse 1,5 kg et de longueur 2 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération a_tip de l’extrémité libre juste après le lâcher.

Un corps (sphère pleine) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 35° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Son rayon est de 0,15 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 4 m le long de la pente.

Une barre mince homogène de masse 3,5 kg et de longueur 1,8 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 30 g se déplaçant horizontalement à 120 m/s frappe la barre à 1,12 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.