Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (4 kg, 0,4 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 6 kg et de rayon 0,05 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 0,45 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (4,5 kg, 1,5 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec un disque plein mince de masse 1,5 kg et de rayon 0,05 m fixé à son extrémité inférieure. Le disque oscille dans son propre plan et son centre est à 1,55 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.
Une barre mince homogène de masse 19,5 kg et de longueur 2,3 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la force verticale R que l’articulation exerce sur la barre juste après le lâcher.
Un volant d’inertie de moment d’inertie 24,5 kg·m² tourne à 1200 rpm. Un frein applique un couple de frottement constant de 155 N·m. Combien de tours N le volant fait-il avant de s’arrêter ?
Une barre mince homogène de masse 7 kg et de longueur 1,6 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 45 g se déplaçant horizontalement à 380 m/s frappe la barre à 0,64 m sous le pivot et reste logée dedans. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’angle maximal φ par rapport à la verticale que la barre atteint dans son oscillation.
Une personne se tient sur un plateau tournant sans frottement et tient un haltère de 3,5 kg dans chaque main, à 0,85 m de l’axe. La personne et le plateau seuls ont un moment d’inertie de 1,5 kg·m² par rapport à l’axe. Ils tournent à 60 rpm, puis la personne rapproche les haltères à 0,35 m de l’axe. Considérez les haltères comme des masses ponctuelles. Trouvez la nouvelle vitesse n2 en rpm.
Corrigé
- 1. IO = 1,434 kg·m²
- 2. IO = 6,981 kg·m²
- 3. R = 47,82 N
- 4. N = 198,6 rev
- 5. φ = 35,02 °
- 6. n2 = 166,9 rpm
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