Un volant d’inertie de masse 100 kg et de rayon de giration 0,2 m est accéléré uniformément du repos à 1200 rpm. Cela prend 10 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (1,5 kg, 0,4 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 9,5 kg et de rayon 0,15 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 0,55 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.
Une barre mince homogène de masse 19,5 kg et de longueur 2,3 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération atip de l’extrémité libre juste après le lâcher.
Une barre mince homogène de masse 8 kg et de longueur 2,3 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez son accélération angulaire α juste après le lâcher.
Une personne se tient sur un plateau tournant sans frottement et tient un haltère de 1 kg dans chaque main, à 0,7 m de l’axe. La personne et le plateau seuls ont un moment d’inertie de 4,5 kg·m² par rapport à l’axe. Ils tournent à 60 rpm, puis la personne rapproche les haltères à 0,2 m de l’axe. Considérez les haltères comme des masses ponctuelles. Trouvez la nouvelle vitesse n2 en rpm.
Un corps (sphère creuse) roule sans glisser sur une pente inclinée de 25° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération a de son centre.
Corrigé
- 1. T = 50,27 N·m
- 2. IO = 3,039 kg·m²
- 3. atip = 14,71 m/s²
- 4. α = 6,398 rad/s²
- 5. n2 = 71,79 rpm
- 6. a = 2,488 m/s²
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