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 = 0,5 m900 → 1500 rpm10 kg

Un volant d’inertie de masse 10 kg et de rayon de giration 0,5 m est accéléré uniformément de 900 rpm à 1500 rpm. Cela prend 30 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.

m = 10 kgk = 0,5 mn1 = 900 rpmn2 = 1500 rpmt = 30 s
T = N·m
2.Facile
L = 1,5 mGOd = 0,15 mm = 6,5 kg

Une barre mince homogène de masse 6,5 kg et de longueur 1,5 m tourne autour d’un axe O perpendiculaire à la barre, à 0,15 m de son centre G. Trouvez son moment d’inertie IO par rapport à cet axe.

m = 6,5 kgL = 1,5 md = 0,15 m
IO = kg·m²
3.Moyen
13 kgaαM = 7,5 kgR = 0,3 m

Un bloc de 13 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 7,5 kg et de rayon 0,3 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 = 13 kgM = 7,5 kgR = 0,3 mg = 9,81 m/s²
T = N
4.Moyen
2 kgaαM = 15,5 kgR = 0,45 m

Un bloc de 2 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 15,5 kg et de rayon 0,45 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 = 2 kgM = 15,5 kgR = 0,45 mg = 9,81 m/s²
T = N
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 le plus petit coefficient de frottement statique μs qui l’empêche de glisser.

θ = 25°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =
6.Difficile
θ = 40°vs = 6 m

Un corps (sphère pleine) part du repos et roule sans glisser sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Son rayon est de 0,25 m. Trouvez sa vitesse angulaire ω après avoir roulé 6 m le long de la pente.

θ = 40°s = 6 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,25 m
ω = rad/s

Corrigé

  1. 1. T = 5,236 N·m
  2. 2. IO = 1,365 kg·m²
  3. 3. T = 28,55 N
  4. 4. T = 15,6 N
  5. 5. μs = 0,1332
  6. 6. ω = 29,41 rad/s

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