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 = 0,3 m100 → 1700 rpm170 kg

Un volant d’inertie de masse 170 kg et de rayon de giration 0,3 m est accéléré uniformément de 100 rpm à 1700 rpm. Cela prend 22 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.

m = 170 kgk = 0,3 mn1 = 100 rpmn2 = 1700 rpmt = 22 s
T = N·m
2.Facile
k = 0,55 m300 → 1700 rpm150 kg

Un volant d’inertie de masse 150 kg et de rayon de giration 0,55 m est accéléré uniformément de 300 rpm à 1700 rpm. Cela prend 19 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.

m = 150 kgk = 0,55 mn1 = 300 rpmn2 = 1700 rpmt = 19 s
T = N·m
3.Moyen
L = 1,3 mm = 2 kgα

Une barre mince homogène de masse 2 kg et de longueur 1,3 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.

m = 2 kgL = 1,3 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Moyen
ω = ?2 kgL = 0,9 mm = 2,5 kg

Une barre mince homogène de masse 2,5 kg et de longueur 0,9 m est articulée à une extrémité et lâchée sans vitesse initiale depuis la position horizontale. Une petite bille de masse 2 kg est fixée à son extrémité libre. Négligez les frottements et utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse angulaire ω de la barre lorsqu’elle passe par la position verticale.

m = 2,5 kgL = 0,9 mmball = 2 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Difficile
5 m/sω

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

m = 1 kgv = 5 m/sI = (2/3)·m·r²
Ek = J
6.Difficile
420 m/s25 g0,4 mL = 0,5 m5 kg

Une barre mince homogène de masse 5 kg et de longueur 0,5 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 25 g se déplaçant horizontalement à 420 m/s frappe la barre à 0,4 m sous le pivot et reste logée dedans. Trouvez la vitesse angulaire ω de la barre juste après le choc.

M = 5 kgL = 0,5 mm = 25 gv = 420 m/sd = 0,4 m
ω = rad/s

Corrigé

  1. 1. T = 116,5 N·m
  2. 2. T = 350,1 N·m
  3. 3. α = 11,32 rad/s²
  4. 4. ω = 5,001 rad/s
  5. 5. Ek = 20,83 J
  6. 6. ω = 9,984 rad/s

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