Un volant d’inertie de masse 190 kg et de rayon de giration 0,1 m est accéléré uniformément du repos à 1800 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 90 N·m, et les frottements sont négligeables. Combien de temps t cela prend-il ?
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
Un volant d’inertie de masse 260 kg a un rayon de giration de 0,15 m par rapport à son axe. Il tourne à 1000 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.
Un volant d’inertie de moment d’inertie 7 kg·m² tourne à 900 rpm. Un frein applique un couple de frottement constant de 140 N·m. Combien de tours N le volant fait-il avant de s’arrêter ?
Une barre mince homogène de masse 6 kg et de longueur 0,7 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.
Une personne se tient sur un plateau tournant sans frottement et tient un haltère de 2 kg dans chaque main, à 0,9 m de l’axe. La personne et le plateau seuls ont un moment d’inertie de 2 kg·m² par rapport à l’axe. Ils tournent à 25 rpm, puis la personne rapproche les haltères à 0,35 m de l’axe. Considérez les haltères comme des masses ponctuelles. Trouvez la nouvelle vitesse n2 en rpm.
Un disque plein homogène (masse 20 kg, rayon 0,5 m) tourne librement à 550 rpm autour d’un arbre vertical sans frottement. Un anneau mince de masse 19 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.
Corrigé
- 1. t = 3,979 s
- 2. Ek = 32,08 kJ
- 3. N = 35,34 rev
- 4. ω = 6,484 rad/s
- 5. n2 = 52,61 rpm
- 6. n2 = 189,7 rpm
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