Un volant d’inertie de masse 100 kg et de rayon de giration 0,4 m est accéléré uniformément du repos à 200 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 21 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 150 kg a un rayon de giration de 0,6 m par rapport à son axe. Il tourne à 2300 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.
Une barre mince homogène de masse 5,5 kg et de longueur 1,4 m est articulée à une extrémité et lâchée sans vitesse initiale depuis la position horizontale. Une petite bille de masse 3,5 kg est fixée à son extrémité libre. 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.
Une barre mince homogène de masse 5,5 kg et de longueur 1,6 m est articulée à une extrémité et lâchée sans vitesse initiale depuis la position horizontale. Une petite bille de masse 1,5 kg est fixée à son extrémité libre. 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.
Une personne se tient sur un plateau tournant sans frottement et tient un haltère de 3 kg dans chaque main, à 0,6 m de l’axe. La personne et le plateau seuls ont un moment d’inertie de 3 kg·m² par rapport à l’axe. Ils tournent à 45 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.
Un corps (cerceau mince) roule sans glisser sur une pente inclinée de 20° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Il part du repos. Combien de temps t met-il pour rouler 5 m le long de la pente ?
Corrigé
- 1. t = 15,96 s
- 2. Ek = 1566 kJ
- 3. v = 5,674 m/s
- 4. v = 6,327 m/s
- 5. n2 = 68,8 rpm
- 6. t = 2,441 s
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