Un volant d’inertie de masse 170 kg et de rayon de giration 0,1 m est accéléré uniformément de 300 rpm à 800 rpm. Cela prend 4 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (0,5 kg, 1 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec un disque plein mince de masse 7,5 kg et de rayon 0,15 m fixé à son extrémité inférieure. Le disque oscille dans son propre plan et son centre est à 1,15 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.
Un bloc de 8,5 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 18 kg et de rayon 0,15 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.
Une barre mince homogène de masse 8 kg et de longueur 0,9 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.
Un corps (sphère pleine) de masse 9,5 kg roule sans glisser à 10 m/s. Trouvez son énergie cinétique totale Ek.
Un corps (cerceau mince) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 10° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Son rayon est de 0,15 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 1 m le long de la pente.
Corrigé
- 1. T = 22,25 N·m
- 2. IO = 10,17 kg·m²
- 3. a = 4,765 m/s²
- 4. ω = 5,718 rad/s
- 5. Ek = 665 J
- 6. ω = 8,701 rad/s
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