Un volant d’inertie de masse 100 kg et de rayon de giration 0,25 m est accéléré uniformément du repos à 1100 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 27 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 (5 kg, 1 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 1,5 kg et de rayon 0,15 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 1,15 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.
Une barre mince homogène de masse 2,5 kg et de longueur 0,5 m est articulée à une extrémité et lâchée sans vitesse initiale depuis la position horizontale. Une petite bille de masse 2,5 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.
Une barre mince homogène de masse 4,5 kg et de longueur 2,1 m est articulée à une extrémité et lâchée sans vitesse initiale depuis la position horizontale. 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 9 kg et de longueur 0,7 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 15 g se déplaçant horizontalement à 300 m/s frappe la barre à 0,68 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 12,5 kg roule sans glisser à 3 m/s. Trouvez son énergie cinétique totale Ek.
Corrigé
- 1. t = 26,66 s
- 2. IO = 3,664 kg·m²
- 3. ω = 6,644 rad/s
- 4. v = 7,861 m/s
- 5. φ = 26,14 °
- 6. Ek = 78,75 J
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