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 = 0,4 m0 → 300 rpm170 kg

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 ?

m = 170 kgk = 0,4 mn1 = 0 rpmn2 = 300 rpmT = 41 N·m
t = s
2.Facile
R = 0,45 mn = 300 rpm70 kg

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.

M = 70 kgR = 0,45 mn = 300 rpm
Ek = kJ
3.Moyen
n = 1200 rpmT = 380 N·m

Un moteur fournit un couple de 380 N·m à 1200 rpm. Trouvez sa puissance de sortie P en kW.

T = 380 N·mn = 1200 rpm
P = kW
4.Moyen
L = 1,2 mm = 9,5 kgα

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.

m = 9,5 kgL = 1,2 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
5.Difficile
380 m/s10 g0,5 mL = 1 m8,5 kgφ

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.

M = 8,5 kgL = 1 mm = 10 gv = 380 m/sd = 0,5 mg = 9,81 m/s²
φ = °
6.Difficile
10 m/sω

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 ?

m = 6 kgv = 10 m/sI = (2/5)·m·r²
p = %

Corrigé

  1. 1. t = 20,84 s
  2. 2. Ek = 3,498 kJ
  3. 3. P = 47,75 kW
  4. 4. atip = 14,71 m/s²
  5. 5. φ = 10,02 °
  6. 6. p = 28,57 %

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