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.

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
k = 0,35 m0 → 2000 rpm190 kg

Un volant d’inertie de masse 190 kg et de rayon de giration 0,35 m est accéléré uniformément du repos à 2000 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 290 N·m, et les frottements sont négligeables. Combien de temps t cela prend-il ?

m = 190 kgk = 0,35 mn1 = 0 rpmn2 = 2000 rpmT = 290 N·m
t = s
2.Facile
Or = 0,2 mL = 0,6 m0,8 m1,5 kg5 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (1,5 kg, 0,6 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec un disque plein mince de masse 5 kg et de rayon 0,2 m fixé à son extrémité inférieure. Le disque oscille dans son propre plan et son centre est à 0,8 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 1,5 kgL = 0,6 mmdisc = 5 kgr = 0,2 md = 0,8 m
IO = kg·m²
3.Moyen
L = 0,8 mm = 13 kgα

Une barre mince homogène de masse 13 kg et de longueur 0,8 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez son accélération angulaire α juste après le lâcher.

m = 13 kgL = 0,8 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Moyen
10 kgaαM = 15,5 kgR = 0,35 m

Un bloc de 10 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 15,5 kg et de rayon 0,35 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 a du bloc.

m = 10 kgM = 15,5 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²
a = m/s²
5.Difficile
θ = 35°vs = 9,5 m

Un corps (cerceau mince) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 35° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez sa vitesse v après avoir roulé 9,5 m le long de la pente.

θ = 35°s = 9,5 mI = m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
disque: 17 kganneau: 20 kgn1​ = 600 rpm

Un disque plein homogène (masse 17 kg, rayon 0,15 m) tourne librement à 600 rpm autour d’un arbre vertical sans frottement. Un anneau mince de masse 20 kg et de même rayon est lâché dessus sans vitesse initiale, centré sur l’arbre, et les deux se mettent rapidement à tourner ensemble. Trouvez leur vitesse commune n2 en rpm.

Mdisc = 17 kgMring = 20 kgR = 0,15 mn1 = 600 rpm
n2 = rpm

Corrigé

  1. 1. t = 16,81 s
  2. 2. IO = 3,48 kg·m²
  3. 3. α = 18,39 rad/s²
  4. 4. a = 5,527 m/s²
  5. 5. v = 7,311 m/s
  6. 6. n2 = 178,9 rpm

Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.