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.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
Or = 0,05 mL = 1 m1,05 m3,5 kg4,5 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (3,5 kg, 1 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec un disque plein mince de masse 4,5 kg et de rayon 0,05 m fixé à son extrémité inférieure. Le disque oscille dans son propre plan et son centre est à 1,05 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 3,5 kgL = 1 mmdisc = 4,5 kgr = 0,05 md = 1,05 m
IO = kg·m²
2.Facile
k = 0,35 m0 → 1700 rpm80 kg

Un volant d’inertie de masse 80 kg et de rayon de giration 0,35 m est accéléré uniformément du repos à 1700 rpm. Cela prend 27 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.

m = 80 kgk = 0,35 mn1 = 0 rpmn2 = 1700 rpmt = 27 s
T = N·m
3.Moyen
n = 1700 rpmT = 590 N·m

Un moteur fournit un couple de 590 N·m à 1700 rpm. Trouvez sa puissance de sortie P en kW.

T = 590 N·mn = 1700 rpm
P = kW
4.Moyen
n = 3000 rpmT = 200 N·m

Un moteur fournit un couple de 200 N·m à 3000 rpm. Trouvez sa puissance de sortie P en kW.

T = 200 N·mn = 3000 rpm
P = kW
5.Difficile
θ = 35°vs = 9,5 m

Un corps (cerceau mince) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 35° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez sa vitesse v après avoir roulé 9,5 m le long de la pente.

θ = 35°s = 9,5 mI = m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
θ = 15°vs = 5 m

Un corps (sphère creuse) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 15° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez sa vitesse v après avoir roulé 5 m le long de la pente.

θ = 15°s = 5 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s

Corrigé

  1. 1. IO = 6,134 kg·m²
  2. 2. T = 64,62 N·m
  3. 3. P = 105 kW
  4. 4. P = 62,83 kW
  5. 5. v = 7,311 m/s
  6. 6. v = 3,903 m/s

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