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.

Nouvelle ficheS’entraîner en ligne avec indices

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
L = 1,6 mGOd = 0,25 mm = 5 kg

Une barre mince homogène de masse 5 kg et de longueur 1,6 m tourne autour d’un axe O perpendiculaire à la barre, à 0,25 m de son centre G. Trouvez son moment d’inertie IO par rapport à cet axe.

m = 5 kgL = 1,6 md = 0,25 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,5 mn = 1500 rpm230 kg

Un volant d’inertie de masse 230 kg a un rayon de giration de 0,5 m par rapport à son axe. Il tourne à 1500 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.

M = 230 kgk = 0,5 mn = 1500 rpm
Ek = kJ
3.Moyen
4,5 kgaαM = 17,5 kgR = 0,45 m

Un bloc de 4,5 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 17,5 kg et de rayon 0,45 m qui tourne sur un axe horizontal sans frottement. Le bloc est lâché sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T dans le câble.

m = 4,5 kgM = 17,5 kgR = 0,45 mg = 9,81 m/s²
T = N
4.Moyen
n = 2500 rpmTb​ = 120 N·mI = 2 kg·m²

Un volant d’inertie de moment d’inertie 2 kg·m² tourne à 2500 rpm. Un frein applique un couple de frottement constant de 120 N·m. Combien de tours N le volant fait-il avant de s’arrêter ?

I = 2 kg·m²n = 2500 rpmTb = 120 N·m
N = rev
5.Difficile
disque: 13 kganneau: 18 kgn1​ = 550 rpm

Un disque plein homogène (masse 13 kg, rayon 0,35 m) tourne librement à 550 rpm autour d’un arbre vertical sans frottement. Un anneau mince de masse 18 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 = 13 kgMring = 18 kgR = 0,35 mn1 = 550 rpm
n2 = rpm
6.Difficile
θ = 30°vs = 5,5 m

Un corps (sphère pleine) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 30° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Son rayon est de 0,1 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 5,5 m le long de la pente.

θ = 30°s = 5,5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,1 m
ω = rad/s

Corrigé

  1. 1. IO = 1,379 kg·m²
  2. 2. Ek = 709,4 kJ
  3. 3. T = 29,15 N
  4. 4. N = 90,9 rev
  5. 5. n2 = 145,9 rpm
  6. 6. ω = 62,08 rad/s

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