Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (4,5 kg, 1 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec un disque plein mince de masse 2,5 kg et de rayon 0,15 m fixé à son extrémité inférieure. Le disque oscille dans son propre plan et son centre est à 1,15 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
Un volant d’inertie de masse 60 kg et de rayon de giration 0,25 m est accéléré uniformément de 200 rpm à 1400 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 20 N·m, et les frottements sont négligeables. Combien de temps t cela prend-il ?
Une barre mince homogène de masse 1,5 kg et de longueur 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 angulaire ω de la barre lorsqu’elle passe par la position verticale.
Un volant d’inertie de moment d’inertie 14 kg·m² tourne à 2400 rpm. Un frein applique un couple de frottement constant de 65 N·m. Combien de temps t met-il à s’arrêter ?
Un corps (sphère pleine) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 10° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez sa vitesse v après avoir roulé 8 m le long de la pente.
Un corps (sphère creuse) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 15° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Son rayon est de 0,25 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 7,5 m le long de la pente.
Corrigé
- 1. IO = 4,834 kg·m²
- 2. t = 23,56 s
- 3. ω = 5,425 rad/s
- 4. t = 54,13 s
- 5. v = 4,412 m/s
- 6. ω = 19,12 rad/s
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