Un volant d’inertie de masse 90 kg et de rayon de giration 0,1 m est accéléré uniformément de 600 rpm à 1700 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 4 N·m, et les frottements sont négligeables. Combien de temps t cela prend-il ?
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
Une barre mince homogène de masse 3,5 kg et de longueur 2,2 m tourne autour d’un axe O perpendiculaire à la barre, à 0,65 m de son centre G. Trouvez son moment d’inertie IO par rapport à cet axe.
Un bloc de 13,5 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 13,5 kg et de rayon 0,1 m qui tourne sur un axe horizontal sans frottement. Le bloc est lâché sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse v du bloc après une chute de 2 m.
Un volant d’inertie de moment d’inertie 24 kg·m² tourne à 1900 rpm. Un frein applique un couple de frottement constant de 75 N·m. Combien de temps t met-il à s’arrêter ?
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. Son rayon est de 0,35 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 7,5 m le long de la pente.
Un corps (sphère creuse) roule sans glisser sur une pente inclinée de 30° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez le plus petit coefficient de frottement statique μs qui l’empêche de glisser.
Corrigé
- 1. t = 25,92 s
- 2. IO = 2,89 kg·m²
- 3. v = 5,115 m/s
- 4. t = 63,67 s
- 5. ω = 18,56 rad/s
- 6. μs = 0,2309
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