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.

Nouvelle ficheS’entraîner en ligne avec indices

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
R = 0,65 mn = 500 rpm290 kg

Un volant d’inertie est un disque plein homogène de masse 290 kg et de rayon 0,65 m. Il tourne à 500 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.

M = 290 kgR = 0,65 mn = 500 rpm
Ek = kJ
2.Facile
Or = 0,2 mL = 1,5 m1,7 m3,5 kg2 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (3,5 kg, 1,5 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 2 kg et de rayon 0,2 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 1,7 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 3,5 kgL = 1,5 mmsphere = 2 kgr = 0,2 md = 1,7 m
IO = kg·m²
3.Moyen
n = 1400 rpmTb​ = 35 N·mI = 4,5 kg·m²

Un volant d’inertie de moment d’inertie 4,5 kg·m² tourne à 1400 rpm. Un frein applique un couple de frottement constant de 35 N·m. Combien de temps t met-il à s’arrêter ?

I = 4,5 kg·m²n = 1400 rpmTb = 35 N·m
t = s
4.Moyen
n = 500 rpmTb​ = 70 N·mI = 35 kg·m²

Un volant d’inertie de moment d’inertie 35 kg·m² tourne à 500 rpm. Un frein applique un couple de frottement constant de 70 N·m. Combien de temps t met-il à s’arrêter ?

I = 35 kg·m²n = 500 rpmTb = 70 N·m
t = s
5.Difficile
1 m/sω

Un corps (sphère creuse) de masse 3,5 kg roule sans glisser à 1 m/s. Trouvez son énergie cinétique totale Ek.

m = 3,5 kgv = 1 m/sI = (2/3)·m·r²
Ek = J
6.Difficile
disque: 27 kganneau: 10 kgn1​ = 1200 rpm

Un disque plein homogène (masse 27 kg, rayon 0,1 m) tourne librement à 1200 rpm autour d’un arbre vertical sans frottement. Un anneau mince de masse 10 kg et de même rayon est lâché dessus sans vitesse initiale, centré sur l’arbre, et les deux se mettent rapidement à tourner ensemble. Quelle énergie cinétique ΔE est perdue au cours du processus ?

Mdisc = 27 kgMring = 10 kgR = 0,1 mn1 = 1200 rpm
ΔE = J

Corrigé

  1. 1. Ek = 83,98 kJ
  2. 2. IO = 8,437 kg·m²
  3. 3. t = 18,85 s
  4. 4. t = 26,18 s
  5. 5. Ek = 2,917 J
  6. 6. ΔE = 453,6 J

Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.