Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (4 kg, 0,7 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 2,5 kg et de rayon 0,25 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 0,95 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 est un disque plein homogène de masse 60 kg et de rayon 0,25 m. Il tourne à 2600 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.
Un volant d’inertie de moment d’inertie 17,5 kg·m² tourne à 2200 rpm. Un frein applique un couple de frottement constant de 195 N·m. Combien de temps t met-il à s’arrêter ?
Une barre mince homogène de masse 5 kg et de longueur 2,4 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 corps (sphère creuse) roule sans glisser sur une pente inclinée de 25° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez le plus petit coefficient de frottement statique μs qui l’empêche de glisser.
Une barre mince homogène de masse 7,5 kg et de longueur 1,6 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 50 g se déplaçant horizontalement à 280 m/s frappe la barre à 1,04 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 = 2,972 kg·m²
- 2. Ek = 69,5 kJ
- 3. t = 20,68 s
- 4. ω = 3,502 rad/s
- 5. μs = 0,1865
- 6. φ = 43,67 °
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