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.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
Or = 0,15 mL = 1,1 m1,25 m3,5 kg6,5 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (3,5 kg, 1,1 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec un disque plein mince de masse 6,5 kg et de rayon 0,15 m fixé à son extrémité inférieure. Le disque oscille dans son propre plan et son centre est à 1,25 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 3,5 kgL = 1,1 mmdisc = 6,5 kgr = 0,15 md = 1,25 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,4 m0 → 1000 rpm150 kg

Un volant d’inertie de masse 150 kg et de rayon de giration 0,4 m est accéléré uniformément du repos à 1000 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 130 N·m, et les frottements sont négligeables. Combien de temps t cela prend-il ?

m = 150 kgk = 0,4 mn1 = 0 rpmn2 = 1000 rpmT = 130 N·m
t = s
3.Moyen
L = 0,5 mm = 6,5 kgα

Une barre mince homogène de masse 6,5 kg et de longueur 0,5 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération atip de l’extrémité libre juste après le lâcher.

m = 6,5 kgL = 0,5 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
4.Moyen
ω = ?4 kgL = 1 mm = 2,5 kg

Une barre mince homogène de masse 2,5 kg et de longueur 1 m est articulée à une extrémité et lâchée sans vitesse initiale depuis la position horizontale. Une petite bille de masse 4 kg est fixée à son extrémité libre. 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.

m = 2,5 kgL = 1 mmball = 4 kgg = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Difficile
3 m/sω

Un corps (cylindre plein) de masse 15 kg roule sans glisser à 3 m/s. Trouvez son énergie cinétique de rotation Erot.

m = 15 kgv = 3 m/sI = ½·m·r²
Erot = J
6.Difficile
5 m/sω

Un corps (sphère pleine) de masse 9,5 kg roule sans glisser à 5 m/s. Trouvez son énergie cinétique de rotation Erot.

m = 9,5 kgv = 5 m/sI = (2/5)·m·r²
Erot = J

Corrigé

  1. 1. IO = 11,64 kg·m²
  2. 2. t = 19,33 s
  3. 3. atip = 14,71 m/s²
  4. 4. ω = 4,616 rad/s
  5. 5. Erot = 33,75 J
  6. 6. Erot = 47,5 J

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