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
Or = 0,25 mL = 0,4 m0,65 m2 kg9,5 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (2 kg, 0,4 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 9,5 kg et de rayon 0,25 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 0,65 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 2 kgL = 0,4 mmsphere = 9,5 kgr = 0,25 md = 0,65 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,45 mn = 1700 rpm140 kg

Un volant d’inertie de masse 140 kg a un rayon de giration de 0,45 m par rapport à son axe. Il tourne à 1700 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.

M = 140 kgk = 0,45 mn = 1700 rpm
Ek = kJ
3.Moyen
v = ?2,5 kgL = 0,7 mm = 9,5 kg

Une barre mince homogène de masse 9,5 kg et de longueur 0,7 m est articulée à une extrémité et lâchée sans vitesse initiale depuis la position horizontale. Une petite bille de masse 2,5 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.

m = 9,5 kgL = 0,7 mmball = 2,5 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
8,5 kgaαM = 12 kgR = 0,25 m

Un bloc de 8,5 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 12 kg et de rayon 0,25 m qui tourne sur un axe horizontal sans frottement. Le bloc est lâché sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T dans le câble.

m = 8,5 kgM = 12 kgR = 0,25 mg = 9,81 m/s²
T = N
5.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
6.Difficile
θ = 25°a

Un corps (sphère pleine) 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.

θ = 25°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =

Corrigé

  1. 1. IO = 4,358 kg·m²
  2. 2. Ek = 449,2 kJ
  3. 3. v = 4,192 m/s
  4. 4. T = 34,5 N
  5. 5. a = 2,764 m/s²
  6. 6. μs = 0,1332

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