Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé

Un volant d’inertie de masse 180 kg a un rayon de giration de 0,35 m par rapport à son axe. Il tourne à 2200 rpm. Trouvez son énergie cinétique E_k en kJ.

Un volant d’inertie de masse 140 kg a un rayon de giration de 0,25 m par rapport à son axe. Il tourne à 1800 rpm. Trouvez son énergie cinétique E_k en kJ.

Une barre mince homogène de masse 9,5 kg et de longueur 1,4 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 angulaire ω de la barre lorsqu’elle passe par la position verticale.

Une barre mince homogène de masse 12 kg et de longueur 1,4 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération a_tip de l’extrémité libre juste après le lâcher.

Une personne se tient sur un plateau tournant sans frottement et tient un haltère de 6 kg dans chaque main, à 0,65 m de l’axe. La personne et le plateau seuls ont un moment d’inertie de 4 kg·m² par rapport à l’axe. Ils tournent à 40 rpm, puis la personne rapproche les haltères à 0,25 m de l’axe. Considérez les haltères comme des masses ponctuelles. Trouvez la nouvelle vitesse n₂ en rpm.

Un corps (sphère pleine) roule sans glisser sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Il part du repos. Combien de temps t met-il pour rouler 7 m le long de la pente ?