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 = 0,5 m0,55 m4,5 kg2 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (4,5 kg, 0,5 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec un disque plein mince de masse 2 kg et de rayon 0,05 m fixé à son extrémité inférieure. Le disque oscille dans son propre plan et son centre est à 0,55 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 4,5 kgL = 0,5 mmdisc = 2 kgr = 0,05 md = 0,55 m
IO = kg·m²
2.Facile
Or = 0,1 mL = 1,4 m1,5 m2 kg5 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (2 kg, 1,4 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 5 kg et de rayon 0,1 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 1,5 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 2 kgL = 1,4 mmsphere = 5 kgr = 0,1 md = 1,5 m
IO = kg·m²
3.Moyen
12,5 kgaαM = 16,5 kgR = 0,15 m

Un bloc de 12,5 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 16,5 kg et de rayon 0,15 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 = 12,5 kgM = 16,5 kgR = 0,15 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
4.Moyen
n = 300 rpmT = 390 N·m

Un moteur fournit un couple de 390 N·m à 300 rpm. Trouvez sa puissance de sortie P en kW.

T = 390 N·mn = 300 rpm
P = kW
5.Difficile
2 m/sω

Un corps (cerceau mince) de masse 6 kg roule sans glisser à 2 m/s. Trouvez son énergie cinétique de rotation Erot.

m = 6 kgv = 2 m/sI = m·r²
Erot = J
6.Difficile
6,5 m/sω

Un corps (cerceau mince) de masse 6,5 kg roule sans glisser à 6,5 m/s. Trouvez son énergie cinétique totale Ek.

m = 6,5 kgv = 6,5 m/sI = m·r²
Ek = J

Corrigé

  1. 1. IO = 0,9825 kg·m²
  2. 2. IO = 12,58 kg·m²
  3. 3. α = 39,4 rad/s²
  4. 4. P = 12,25 kW
  5. 5. Erot = 12 J
  6. 6. Ek = 274,6 J

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