Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé

Une barre mince homogène de masse 7,5 kg et de longueur 1,4 m tourne autour d’un axe O perpendiculaire à la barre, à 0,55 m de son centre G. Trouvez son moment d’inertie I_O par rapport à cet axe.

Un volant d’inertie de masse 140 kg et de rayon de giration 0,6 m est accéléré uniformément du repos à 1100 rpm. Cela prend 3 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.

Une barre mince homogène de masse 5,5 kg et de longueur 0,6 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.

Une barre mince homogène de masse 2,5 kg et de longueur 1,7 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération a_tip de l’extrémité libre juste après le lâcher.

Un corps (sphère creuse) de masse 19,5 kg roule sans glisser à 1,5 m/s. Quel pourcentage p de son énergie cinétique totale est de la rotation ?

Une barre mince homogène de masse 8 kg et de longueur 2 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 20 g se déplaçant horizontalement à 380 m/s frappe la barre à 1,75 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.