Un volant d’inertie de masse 80 kg et de rayon de giration 0,2 m est accéléré uniformément de 1000 rpm à 1800 rpm. Cela prend 7 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
Un volant d’inertie est un disque plein homogène de masse 170 kg et de rayon 0,55 m. Il tourne à 2800 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.
Une barre mince homogène de masse 4 kg et de longueur 1,7 m est articulée à une extrémité et lâchée sans vitesse initiale depuis la position horizontale. Une petite bille de masse 5 kg est fixée à son extrémité libre. 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 10,5 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 18,5 kg et de rayon 0,3 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 angulaire α de la poulie.
Un corps (cylindre plein) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 35° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Son rayon est de 0,25 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 8 m le long de la pente.
Un corps (cerceau mince) 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 0,3 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 1 m le long de la pente.
Corrigé
- 1. T = 38,3 N·m
- 2. Ek = 1105 kJ
- 3. v = 6,072 m/s
- 4. α = 17,38 rad/s²
- 5. ω = 30,99 rad/s
- 6. ω = 6,106 rad/s
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