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.

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
k = 0,1 m600 → 1700 rpm90 kg

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 ?

m = 90 kgk = 0,1 mn1 = 600 rpmn2 = 1700 rpmT = 4 N·m
t = s
2.Facile
L = 2,2 mGOd = 0,65 mm = 3,5 kg

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.

m = 3,5 kgL = 2,2 md = 0,65 m
IO = kg·m²
3.Moyen
13,5 kgaαM = 13,5 kgR = 0,1 m

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.

m = 13,5 kgM = 13,5 kgR = 0,1 mg = 9,81 m/s²h = 2 m
v = m/s
4.Moyen
n = 1900 rpmTb​ = 75 N·mI = 24 kg·m²

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 ?

I = 24 kg·m²n = 1900 rpmTb = 75 N·m
t = s
5.Difficile
θ = 35°vs = 7,5 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. Son rayon est de 0,35 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 7,5 m le long de la pente.

θ = 35°s = 7,5 mI = m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,35 m
ω = rad/s
6.Difficile
θ = 30°a

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.

θ = 30°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =

Corrigé

  1. 1. t = 25,92 s
  2. 2. IO = 2,89 kg·m²
  3. 3. v = 5,115 m/s
  4. 4. t = 63,67 s
  5. 5. ω = 18,56 rad/s
  6. 6. μs = 0,2309

Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.