Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (5 kg, 1,4 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec un disque plein mince de masse 7,5 kg et de rayon 0,1 m fixé à son extrémité inférieure. Le disque oscille dans son propre plan et son centre est à 1,5 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 30 kg et de rayon de giration 0,6 m est accéléré uniformément du repos à 700 rpm. Cela prend 7 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.
Une barre mince homogène de masse 10 kg et de longueur 1,3 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 bloc de 15 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 9,5 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 4 m.
Un corps (cerceau mince) de masse 19,5 kg roule sans glisser à 1 m/s. Trouvez son énergie cinétique totale Ek.
Une barre mince homogène de masse 9,5 kg et de longueur 1,2 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 40 g se déplaçant horizontalement à 520 m/s frappe la barre à 0,83 m sous le pivot et reste logée dedans. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’angle maximal φ par rapport à la verticale que la barre atteint dans son oscillation.
Corrigé
- 1. IO = 20,18 kg·m²
- 2. T = 113,1 N·m
- 3. ω = 4,758 rad/s
- 4. v = 7,72 m/s
- 5. Ek = 19,5 J
- 6. φ = 65,01 °
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