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
Or = 0,25 mL = 0,8 m1,05 m1,5 kg2,5 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (1,5 kg, 0,8 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 2,5 kg et de rayon 0,25 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 1,05 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 1,5 kgL = 0,8 mmsphere = 2,5 kgr = 0,25 md = 1,05 m
IO = kg·m²
2.Facile
R = 0,5 mn = 1000 rpm230 kg

Un volant d’inertie est un disque plein homogène de masse 230 kg et de rayon 0,5 m. Il tourne à 1000 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.

M = 230 kgR = 0,5 mn = 1000 rpm
Ek = kJ
3.Moyen
13 kgaαM = 8,5 kgR = 0,4 m

Un bloc de 13 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 8,5 kg et de rayon 0,4 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 angulaire α de la poulie.

m = 13 kgM = 8,5 kgR = 0,4 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Moyen
n = 2100 rpmT = 370 N·m

Un moteur fournit un couple de 370 N·m à 2100 rpm. Trouvez sa puissance de sortie P en kW.

T = 370 N·mn = 2100 rpm
P = kW
5.Difficile
disque: 18 kganneau: 11 kgn1​ = 400 rpm

Un disque plein homogène (masse 18 kg, rayon 0,45 m) tourne librement à 400 rpm autour d’un arbre vertical sans frottement. Un anneau mince de masse 11 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 = 18 kgMring = 11 kgR = 0,45 mn1 = 400 rpm
n2 = rpm
6.Difficile
7 m/sω

Un corps (cylindre plein) de masse 16,5 kg roule sans glisser à 7 m/s. Trouvez son énergie cinétique totale Ek.

m = 16,5 kgv = 7 m/sI = ½·m·r²
Ek = J

Corrigé

  1. 1. IO = 3,139 kg·m²
  2. 2. Ek = 157,6 kJ
  3. 3. α = 18,48 rad/s²
  4. 4. P = 81,37 kW
  5. 5. n2 = 180 rpm
  6. 6. Ek = 606,4 J

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