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 = 0,25 mL = 1,5 m1,75 m4 kg5,5 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (4 kg, 1,5 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec un disque plein mince de masse 5,5 kg et de rayon 0,25 m fixé à son extrémité inférieure. Le disque oscille dans son propre plan et son centre est à 1,75 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 4 kgL = 1,5 mmdisc = 5,5 kgr = 0,25 md = 1,75 m
IO = kg·m²
2.Facile
L = 1,1 mGOd = 0,25 mm = 12 kg

Une barre mince homogène de masse 12 kg et de longueur 1,1 m tourne autour d’un axe O perpendiculaire à la barre, à 0,25 m de son centre G. Trouvez son moment d’inertie IO par rapport à cet axe.

m = 12 kgL = 1,1 md = 0,25 m
IO = kg·m²
3.Moyen
4 kgaαM = 10 kgR = 0,2 m

Un bloc de 4 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 10 kg et de rayon 0,2 m qui tourne sur un axe horizontal sans frottement. Le bloc est lâché sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la tension T dans le câble.

m = 4 kgM = 10 kgR = 0,2 mg = 9,81 m/s²
T = N
4.Moyen
14 kgaαM = 10,5 kgR = 0,15 m

Un bloc de 14 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 10,5 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 la tension T dans le câble.

m = 14 kgM = 10,5 kgR = 0,15 mg = 9,81 m/s²
T = N
5.Difficile
θ = 40°vs = 9 m

Un corps (cerceau mince) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez sa vitesse v après avoir roulé 9 m le long de la pente.

θ = 40°s = 9 mI = m·r²g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
3 m/sω

Un corps (sphère pleine) de masse 10 kg roule sans glisser à 3 m/s. Trouvez son énergie cinétique de rotation Erot.

m = 10 kgv = 3 m/sI = (2/5)·m·r²
Erot = J

Corrigé

  1. 1. IO = 20,02 kg·m²
  2. 2. IO = 1,96 kg·m²
  3. 3. T = 21,8 N
  4. 4. T = 37,46 N
  5. 5. v = 7,533 m/s
  6. 6. Erot = 18 J

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