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
k = 0,2 m0 → 1100 rpm170 kg

Un volant d’inertie de masse 170 kg et de rayon de giration 0,2 m est accéléré uniformément du repos à 1100 rpm. Cela prend 10 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.

m = 170 kgk = 0,2 mn1 = 0 rpmn2 = 1100 rpmt = 10 s
T = N·m
2.Facile
k = 0,55 mn = 400 rpm80 kg

Un volant d’inertie de masse 80 kg a un rayon de giration de 0,55 m par rapport à son axe. Il tourne à 400 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.

M = 80 kgk = 0,55 mn = 400 rpm
Ek = kJ
3.Moyen
L = 2,2 mm = 12,5 kgα

Une barre mince homogène de masse 12,5 kg et de longueur 2,2 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la force verticale R que l’articulation exerce sur la barre juste après le lâcher.

m = 12,5 kgL = 2,2 mg = 9,81 m/s²
R = N
4.Moyen
6,5 kgaαM = 11,5 kgR = 0,4 m

Un bloc de 6,5 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 11,5 kg et de rayon 0,4 m qui tourne sur un axe horizontal sans frottement. Le bloc est lâché sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse v du bloc après une chute de 4,5 m.

m = 6,5 kgM = 11,5 kgR = 0,4 mg = 9,81 m/s²h = 4,5 m
v = m/s
5.Difficile
θ = 10°a

Un corps (cylindre plein) roule sans glisser sur une pente inclinée de 10° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération a de son centre.

θ = 10°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²
6.Difficile
θ = 25°a

Un corps (cylindre plein) roule sans glisser sur une pente inclinée de 25° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération a de son centre.

θ = 25°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²

Corrigé

  1. 1. T = 78,33 N·m
  2. 2. Ek = 21,23 kJ
  3. 3. R = 30,66 N
  4. 4. v = 6,845 m/s
  5. 5. a = 1,136 m/s²
  6. 6. a = 2,764 m/s²

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