Un volant d’inertie de masse 40 kg et de rayon de giration 0,4 m est accéléré uniformément de 700 rpm à 2200 rpm. Cela prend 26 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
Un volant d’inertie de masse 140 kg a un rayon de giration de 0,25 m par rapport à son axe. Il tourne à 1300 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.
Une barre mince homogène de masse 3 kg et de longueur 1 m est articulée à une extrémité et lâchée sans vitesse initiale depuis la position horizontale. Une petite bille de masse 0,5 kg est fixée à son extrémité libre. 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 13,5 kg et de longueur 1,2 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la force verticale R que l’articulation exerce sur la barre juste après le lâcher.
Un corps (cerceau mince) de masse 8 kg roule sans glisser à 1 m/s. Trouvez son énergie cinétique de rotation Erot.
Un corps (cerceau mince) de masse 10,5 kg roule sans glisser à 2 m/s. Trouvez son énergie cinétique totale Ek.
Corrigé
- 1. T = 38,67 N·m
- 2. Ek = 81,08 kJ
- 3. ω = 5,115 rad/s
- 4. R = 33,11 N
- 5. Erot = 4 J
- 6. Ek = 42 J
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