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

Un volant d’inertie est un disque plein homogène de masse 270 kg et de rayon 0,2 m. Il tourne à 1000 rpm. Trouvez son énergie cinétique E_k en kJ.

Une barre mince homogène de masse 10 kg et de longueur 2,2 m tourne autour d’un axe O perpendiculaire à la barre, à 1,05 m de son centre G. Trouvez son moment d’inertie I_O par rapport à cet axe.

Une barre mince homogène de masse 2 kg et de longueur 1,2 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 v de l’extrémité libre lorsque la barre passe par la position verticale.

Un bloc de 0,5 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 18 kg et de rayon 0,1 m qui tourne sur un axe horizontal sans frottement. Le bloc est lâché sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération a du bloc.

Un disque plein homogène (masse 21 kg, rayon 0,45 m) tourne librement à 900 rpm autour d’un arbre vertical sans frottement. Un anneau mince de masse 4 kg et de même rayon est lâché dessus sans vitesse initiale, centré sur l’arbre, et les deux se mettent rapidement à tourner ensemble. Quelle énergie cinétique ΔE est perdue au cours du processus ?

Un disque plein homogène (masse 3 kg, rayon 0,4 m) tourne librement à 1200 rpm autour d’un arbre vertical sans frottement. Un anneau mince de masse 4 kg et de même rayon est lâché dessus sans vitesse initiale, centré sur l’arbre, et les deux se mettent rapidement à tourner ensemble. Trouvez leur vitesse commune n₂ en rpm.