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
Or = 0,25 mL = 0,4 m0,65 m2 kg6,5 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (2 kg, 0,4 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec un disque plein mince de masse 6,5 kg et de rayon 0,25 m fixé à son extrémité inférieure. Le disque oscille dans son propre plan et son centre est à 0,65 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 2 kgL = 0,4 mmdisc = 6,5 kgr = 0,25 md = 0,65 m
IO = kg·m²
2.Facile
Or = 0,1 mL = 1,3 m1,4 m2 kg9,5 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (2 kg, 1,3 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec un disque plein mince de masse 9,5 kg et de rayon 0,1 m fixé à son extrémité inférieure. Le disque oscille dans son propre plan et son centre est à 1,4 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 2 kgL = 1,3 mmdisc = 9,5 kgr = 0,1 md = 1,4 m
IO = kg·m²
3.Moyen
L = 2,4 mm = 16,5 kgα

Une barre mince homogène de masse 16,5 kg et de longueur 2,4 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 = 16,5 kgL = 2,4 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
4.Moyen
n = 1700 rpmTb​ = 45 N·mI = 17 kg·m²

Un volant d’inertie de moment d’inertie 17 kg·m² tourne à 1700 rpm. Un frein applique un couple de frottement constant de 45 N·m. Combien de temps t met-il à s’arrêter ?

I = 17 kg·m²n = 1700 rpmTb = 45 N·m
t = s
5.Difficile
280 m/s5 g0,92 mL = 1,8 m1 kg

Une barre mince homogène de masse 1 kg et de longueur 1,8 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 5 g se déplaçant horizontalement à 280 m/s frappe la barre à 0,92 m sous le pivot et reste logée dedans. Trouvez la vitesse angulaire ω de la barre juste après le choc.

M = 1 kgL = 1,8 mm = 5 gv = 280 m/sd = 0,92 m
ω = rad/s
6.Difficile
θ = 35°vs = 4 m

Un corps (cylindre plein) 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 0,05 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 4 m le long de la pente.

θ = 35°s = 4 mI = ½·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,05 m
ω = rad/s

Corrigé

  1. 1. IO = 3,056 kg·m²
  2. 2. IO = 19,79 kg·m²
  3. 3. atip = 14,71 m/s²
  4. 4. t = 67,25 s
  5. 5. ω = 1,188 rad/s
  6. 6. ω = 109,6 rad/s

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