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.
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
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.
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.
Un moteur fournit un couple de 370 N·m à 2100 rpm. Trouvez sa puissance de sortie P en kW.
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.
Un corps (cylindre plein) de masse 16,5 kg roule sans glisser à 7 m/s. Trouvez son énergie cinétique totale Ek.
Corrigé
- 1. IO = 3,139 kg·m²
- 2. Ek = 157,6 kJ
- 3. α = 18,48 rad/s²
- 4. P = 81,37 kW
- 5. n2 = 180 rpm
- 6. Ek = 606,4 J
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