Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé

Un volant d’inertie de masse 220 kg a un rayon de giration de 0,2 m par rapport à son axe. Il tourne à 1800 rpm. Trouvez son énergie cinétique E_k en kJ.

Un volant d’inertie est un disque plein homogène de masse 30 kg et de rayon 0,3 m. Il tourne à 1200 rpm. Trouvez son énergie cinétique E_k en kJ.

Un bloc de 14,5 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 la tension T dans le câble.

Un bloc de 10,5 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 9,5 kg et de rayon 0,5 m qui tourne sur un axe horizontal sans frottement. Le bloc est lâché sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse v du bloc après une chute de 1 m.

Une personne se tient sur un plateau tournant sans frottement et tient un haltère de 4 kg dans chaque main, à 0,7 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 30 rpm, puis la personne rapproche les haltères à 0,15 m de l’axe. Considérez les haltères comme des masses ponctuelles. Trouvez la nouvelle vitesse n₂ en rpm.

Un corps (sphère pleine) roule sans glisser sur une pente inclinée de 20° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez le plus petit coefficient de frottement statique μ_s qui l’empêche de glisser.