Un volant d’inertie de masse 90 kg et de rayon de giration 0,1 m est accéléré uniformément du repos à 1300 rpm. Cela prend 10 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
Une barre mince homogène de masse 9 kg et de longueur 0,7 m tourne autour d’un axe O perpendiculaire à la barre, à 0,3 m de son centre G. Trouvez son moment d’inertie IO par rapport à cet axe.
Un volant d’inertie de moment d’inertie 39,5 kg·m² tourne à 2000 rpm. Un frein applique un couple de frottement constant de 35 N·m. Combien de tours N le volant fait-il avant de s’arrêter ?
Une barre mince homogène de masse 6,5 kg et de longueur 0,7 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.
Un corps (sphère pleine) roule sans glisser sur une pente inclinée de 20° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération a de son centre.
Un disque plein homogène (masse 20 kg, rayon 0,4 m) tourne librement à 850 rpm autour d’un arbre vertical sans frottement. Un anneau mince de masse 8 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.
Corrigé
- 1. T = 12,25 N·m
- 2. IO = 1,177 kg·m²
- 3. N = 3939 rev
- 4. α = 21,02 rad/s²
- 5. a = 2,397 m/s²
- 6. n2 = 472,2 rpm
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