Un volant d’inertie de masse 80 kg et de rayon de giration 0,15 m est accéléré uniformément de 200 rpm à 1100 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 7,1 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 pendule est constitué d’une barre mince homogène (4 kg, 1,5 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec un disque plein mince de masse 5 kg et de rayon 0,25 m fixé à son extrémité inférieure. Le disque oscille dans son propre plan et son centre est à 1,75 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.
Un bloc de 1,5 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 1,5 kg et de rayon 0,15 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 a du bloc.
Une barre mince homogène de masse 7 kg et de longueur 1,7 m est articulée à une extrémité et lâchée sans vitesse initiale depuis la position horizontale. Une petite bille de masse 4 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 4 kg et de longueur 2 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 20 g se déplaçant horizontalement à 320 m/s frappe la barre à 1,1 m sous le pivot et reste logée dedans. Trouvez la vitesse angulaire ω de la barre juste après le choc.
Un corps (cerceau mince) de masse 8 kg roule sans glisser à 2,5 m/s. Trouvez son énergie cinétique totale Ek.
Corrigé
- 1. t = 23,89 s
- 2. IO = 18,47 kg·m²
- 3. a = 6,54 m/s²
- 4. v = 6,285 m/s
- 5. ω = 1,314 rad/s
- 6. Ek = 50 J
Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.