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

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
R = 0,75 mn = 400 rpm80 kg

Un volant d’inertie est un disque plein homogène de masse 80 kg et de rayon 0,75 m. Il tourne à 400 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.

M = 80 kgR = 0,75 mn = 400 rpm
Ek = kJ
2.Facile
R = 0,45 mn = 1600 rpm90 kg

Un volant d’inertie est un disque plein homogène de masse 90 kg et de rayon 0,45 m. Il tourne à 1600 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.

M = 90 kgR = 0,45 mn = 1600 rpm
Ek = kJ
3.Moyen
7 kgaαM = 7,5 kgR = 0,2 m

Un bloc de 7 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 7,5 kg et de rayon 0,2 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 5 m.

m = 7 kgM = 7,5 kgR = 0,2 mg = 9,81 m/s²h = 5 m
v = m/s
4.Moyen
1,5 kgaαM = 13 kgR = 0,4 m

Un bloc de 1,5 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 13 kg et de rayon 0,4 m qui tourne sur un axe horizontal sans frottement. Le bloc est lâché sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T dans le câble.

m = 1,5 kgM = 13 kgR = 0,4 mg = 9,81 m/s²
T = N
5.Difficile
θ = 20°vs = 10 m

Un corps (sphère pleine) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 20° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Son rayon est de 0,2 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 10 m le long de la pente.

θ = 20°s = 10 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,2 m
ω = rad/s
6.Difficile
θ = 15°vs = 2,5 m

Un corps (cerceau mince) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 15° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez sa vitesse v après avoir roulé 2,5 m le long de la pente.

θ = 15°s = 2,5 mI = m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Corrigé

  1. 1. Ek = 19,74 kJ
  2. 2. Ek = 127,9 kJ
  3. 3. v = 7,992 m/s
  4. 4. T = 11,96 N
  5. 5. ω = 34,62 rad/s
  6. 6. v = 2,519 m/s

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