Un volant d’inertie de masse 170 kg et de rayon de giration 0,4 m est accéléré uniformément du repos à 300 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 41 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 volant d’inertie est un disque plein homogène de masse 70 kg et de rayon 0,45 m. Il tourne à 300 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.
Un moteur fournit un couple de 380 N·m à 1200 rpm. Trouvez sa puissance de sortie P en kW.
Une barre mince homogène de masse 9,5 kg et de longueur 1,2 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 8,5 kg et de longueur 1 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 10 g se déplaçant horizontalement à 380 m/s frappe la barre à 0,5 m sous le pivot et reste logée dedans. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’angle maximal φ par rapport à la verticale que la barre atteint dans son oscillation.
Un corps (sphère pleine) de masse 6 kg roule sans glisser à 10 m/s. Quel pourcentage p de son énergie cinétique totale est de la rotation ?
Corrigé
- 1. t = 20,84 s
- 2. Ek = 3,498 kJ
- 3. P = 47,75 kW
- 4. atip = 14,71 m/s²
- 5. φ = 10,02 °
- 6. p = 28,57 %
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