Un volant d’inertie de masse 70 kg et de rayon de giration 0,6 m est accéléré uniformément de 600 rpm à 1300 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 80 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 130 kg et de rayon de giration 0,45 m est accéléré uniformément de 600 rpm à 1800 rpm. Cela prend 15 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.
Une barre mince homogène de masse 5 kg et de longueur 2,4 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 v de l’extrémité libre lorsque la barre passe par la position verticale.
Un bloc de 10 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 10 kg et de rayon 0,25 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.
Un corps (cylindre plein) roule sans glisser sur une pente inclinée de 20° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez le plus petit coefficient de frottement statique μs qui l’empêche de glisser.
Un corps (sphère pleine) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 10° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez sa vitesse v après avoir roulé 8,5 m le long de la pente.
Corrigé
- 1. t = 23,09 s
- 2. T = 220,5 N·m
- 3. v = 7,311 m/s
- 4. α = 26,16 rad/s²
- 5. μs = 0,1213
- 6. v = 4,548 m/s
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