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 = 0,25 mL = 0,9 m1,15 m4,5 kg6,5 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (4,5 kg, 0,9 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec un disque plein mince de masse 6,5 kg et de rayon 0,25 m fixé à son extrémité inférieure. Le disque oscille dans son propre plan et son centre est à 1,15 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 4,5 kgL = 0,9 mmdisc = 6,5 kgr = 0,25 md = 1,15 m
IO = kg·m²
2.Facile
Or = 0,1 mL = 1,5 m1,6 m3 kg2 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (3 kg, 1,5 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec un disque plein mince de masse 2 kg et de rayon 0,1 m fixé à son extrémité inférieure. Le disque oscille dans son propre plan et son centre est à 1,6 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 3 kgL = 1,5 mmdisc = 2 kgr = 0,1 md = 1,6 m
IO = kg·m²
3.Moyen
n = 900 rpmP = 70 kW

Un arbre transmet 70 kW à 900 rpm. Trouvez le couple T dans l’arbre.

P = 70 kWn = 900 rpm
T = N·m
4.Moyen
3 kgaαM = 3,5 kgR = 0,35 m

Un bloc de 3 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 3,5 kg et de rayon 0,35 m qui tourne sur un axe horizontal sans frottement. Le bloc est lâché sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération angulaire α de la poulie.

m = 3 kgM = 3,5 kgR = 0,35 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Difficile
θ = 25°vs = 9 m

Un corps (cylindre plein) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 25° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Son rayon est de 0,2 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 9 m le long de la pente.

θ = 25°s = 9 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,2 m
ω = rad/s
6.Difficile
θ = 25°vs = 6,5 m

Un corps (sphère creuse) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 25° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Son rayon est de 0,3 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 6,5 m le long de la pente.

θ = 25°s = 6,5 mI = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,3 m
ω = rad/s

Corrigé

  1. 1. IO = 10,01 kg·m²
  2. 2. IO = 7,38 kg·m²
  3. 3. T = 742,7 N·m
  4. 4. α = 17,7 rad/s²
  5. 5. ω = 35,27 rad/s
  6. 6. ω = 18,96 rad/s

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