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 = 0,6 m0 → 900 rpm110 kg

Un volant d’inertie de masse 110 kg et de rayon de giration 0,6 m est accéléré uniformément du repos à 900 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 530 N·m, et les frottements sont négligeables. Combien de temps t cela prend-il ?

m = 110 kgk = 0,6 mn1 = 0 rpmn2 = 900 rpmT = 530 N·m
t = s
2.Facile
R = 0,3 mn = 2000 rpm90 kg

Un volant d’inertie est un disque plein homogène de masse 90 kg et de rayon 0,3 m. Il tourne à 2000 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.

M = 90 kgR = 0,3 mn = 2000 rpm
Ek = kJ
3.Moyen
7 kgaαM = 7 kgR = 0,15 m

Un bloc de 7 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 7 kg et de rayon 0,15 m qui tourne sur un axe horizontal sans frottement. Le bloc est lâché sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse v du bloc après une chute de 0,5 m.

m = 7 kgM = 7 kgR = 0,15 mg = 9,81 m/s²h = 0,5 m
v = m/s
4.Moyen
L = 3 mm = 8,5 kgα

Une barre mince homogène de masse 8,5 kg et de longueur 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 = 8,5 kgL = 3 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Difficile
θ = 30°vs = 8,5 m

Un corps (cerceau mince) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 30° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Son rayon est de 0,1 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 8,5 m le long de la pente.

θ = 30°s = 8,5 mI = m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,1 m
ω = rad/s
6.Difficile
θ = 20°as = 5 m

Un corps (sphère creuse) roule sans glisser sur une pente inclinée de 20° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Il part du repos. Combien de temps t met-il pour rouler 5 m le long de la pente ?

θ = 20°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²s = 5 m
t = s

Corrigé

  1. 1. t = 7,042 s
  2. 2. Ek = 88,83 kJ
  3. 3. v = 2,557 m/s
  4. 4. α = 4,905 rad/s²
  5. 5. ω = 64,57 rad/s
  6. 6. t = 2,229 s

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