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 ?
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
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.
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.
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.
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.
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 ?
Corrigé
- 1. t = 7,042 s
- 2. Ek = 88,83 kJ
- 3. v = 2,557 m/s
- 4. α = 4,905 rad/s²
- 5. ω = 64,57 rad/s
- 6. t = 2,229 s
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