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

Fiche d’exercices de Rotation d’un solide gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
k = 0,6 m600 → 1300 rpm70 kg

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 ?

m = 70 kgk = 0,6 mn1 = 600 rpmn2 = 1300 rpmT = 80 N·m
t = s
2.Facile
k = 0,45 m600 → 1800 rpm130 kg

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.

m = 130 kgk = 0,45 mn1 = 600 rpmn2 = 1800 rpmt = 15 s
T = N·m
3.Moyen
v = ?4,5 kgL = 2,4 mm = 5 kg

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.

m = 5 kgL = 2,4 mmball = 4,5 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
10 kgaαM = 10 kgR = 0,25 m

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.

m = 10 kgM = 10 kgR = 0,25 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Difficile
θ = 20°a

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.

θ = 20°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =
6.Difficile
θ = 10°vs = 8,5 m

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.

θ = 10°s = 8,5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Corrigé

  1. 1. t = 23,09 s
  2. 2. T = 220,5 N·m
  3. 3. v = 7,311 m/s
  4. 4. α = 26,16 rad/s²
  5. 5. μs = 0,1213
  6. 6. v = 4,548 m/s

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