1.Facile
Un volant d’inertie de masse 60 kg a un rayon de giration de 0,45 m par rapport à son axe. Il tourne à 1700 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.
M = 60 kgk = 0,45 mn = 1700 rpm
Ek = kJ
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
2.Facile
Un volant d’inertie est un disque plein homogène de masse 80 kg et de rayon 0,6 m. Il tourne à 600 rpm. Trouvez son énergie cinétique Ek en kJ.
M = 80 kgR = 0,6 mn = 600 rpm
Ek = kJ
3.Moyen
Une barre mince homogène de masse 11 kg et de longueur 1,4 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez son accélération angulaire α juste après le lâcher.
m = 11 kgL = 1,4 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Moyen
Un moteur amène un volant d’inertie de moment d’inertie 8 kg·m² du repos à 1800 rpm en 10 s. En négligeant les pertes, trouvez la puissance moyenne Pavg qu’il fournit, en kW.
I = 8 kg·m²n = 1800 rpmt = 10 s
Pavg = kW
5.Difficile
Un corps (sphère creuse) roule sans glisser sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération a de son centre.
θ = 40°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²
6.Difficile
Un corps (sphère creuse) de masse 0,5 kg roule sans glisser à 1 m/s. Trouvez son énergie cinétique de rotation Erot.
m = 0,5 kgv = 1 m/sI = (2/3)·m·r²
Erot = J
Corrigé
- 1. Ek = 192,5 kJ
- 2. Ek = 28,42 kJ
- 3. α = 10,51 rad/s²
- 4. Pavg = 14,21 kW
- 5. a = 3,783 m/s²
- 6. Erot = 0,1667 J
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