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 = 0,5 m600 → 2200 rpm90 kg

Un volant d’inertie de masse 90 kg et de rayon de giration 0,5 m est accéléré uniformément de 600 rpm à 2200 rpm. Cela prend 8 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.

m = 90 kgk = 0,5 mn1 = 600 rpmn2 = 2200 rpmt = 8 s
T = N·m
2.Facile
R = 0,45 mn = 2500 rpm90 kg

Un volant d’inertie est un disque plein homogène de masse 90 kg et de rayon 0,45 m. Il tourne à 2500 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.

M = 90 kgR = 0,45 mn = 2500 rpm
Ek = kJ
3.Moyen
n = 2700 rpmP = 13 kW

Un arbre transmet 13 kW à 2700 rpm. Trouvez le couple T dans l’arbre.

P = 13 kWn = 2700 rpm
T = N·m
4.Moyen
n = 1100 rpmP = 29,5 kW

Un arbre transmet 29,5 kW à 1100 rpm. Trouvez le couple T dans l’arbre.

P = 29,5 kWn = 1100 rpm
T = N·m
5.Difficile
3 m/sω

Un corps (cerceau mince) de masse 5 kg roule sans glisser à 3 m/s. Trouvez son énergie cinétique de rotation Erot.

m = 5 kgv = 3 m/sI = m·r²
Erot = J
6.Difficile
θ = 40°vs = 10 m

Un corps (cylindre plein) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Son rayon est de 0,35 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 10 m le long de la pente.

θ = 40°s = 10 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,35 m
ω = rad/s

Corrigé

  1. 1. T = 471,2 N·m
  2. 2. Ek = 312,3 kJ
  3. 3. T = 45,98 N·m
  4. 4. T = 256,1 N·m
  5. 5. Erot = 22,5 J
  6. 6. ω = 26,2 rad/s

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