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 = 0,6 m500 → 2400 rpm140 kg

Un volant d’inertie de masse 140 kg et de rayon de giration 0,6 m est accéléré uniformément de 500 rpm à 2400 rpm. Cela prend 17 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.

m = 140 kgk = 0,6 mn1 = 500 rpmn2 = 2400 rpmt = 17 s
T = N·m
2.Facile
Or = 0,05 mL = 0,5 m0,55 m2 kg5 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (2 kg, 0,5 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 5 kg et de rayon 0,05 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 0,55 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 2 kgL = 0,5 mmsphere = 5 kgr = 0,05 md = 0,55 m
IO = kg·m²
3.Moyen
v = ?L = 0,9 mm = 8 kg

Une barre mince homogène de masse 8 kg et de longueur 0,9 m est articulée à une extrémité et lâchée sans vitesse initiale depuis la position horizontale. Négligez les frottements et utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse v de l’extrémité libre lorsque la barre passe par la position verticale.

m = 8 kgL = 0,9 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
L = 1,6 mm = 12,5 kgα

Une barre mince homogène de masse 12,5 kg et de longueur 1,6 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération atip de l’extrémité libre juste après le lâcher.

m = 12,5 kgL = 1,6 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
5.Difficile
θ = 25°a

Un corps (sphère pleine) roule sans glisser sur une pente inclinée de 25° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération a de son centre.

θ = 25°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²
6.Difficile
θ = 25°as = 1 m

Un corps (sphère creuse) roule sans glisser sur une pente inclinée de 25° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Il part du repos. Combien de temps t met-il pour rouler 1 m le long de la pente ?

θ = 25°I = (2/3)·m·r²g = 9,81 m/s²s = 1 m
t = s

Corrigé

  1. 1. T = 589,9 N·m
  2. 2. IO = 1,684 kg·m²
  3. 3. v = 5,147 m/s
  4. 4. atip = 14,71 m/s²
  5. 5. a = 2,961 m/s²
  6. 6. t = 0,8967 s

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