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

Un volant d’inertie est un disque plein homogène de masse 90 kg et de rayon 0,7 m. Il tourne à 2100 rpm. Trouvez son énergie cinétique E_k en kJ.

Un volant d’inertie de masse 190 kg et de rayon de giration 0,4 m est accéléré uniformément du repos à 1200 rpm. Cela prend 16 s. En négligeant les frottements, trouvez le couple constant T nécessaire.

Un bloc de 13 kg est suspendu à un câble léger enroulé sur une poulie, un disque plein homogène de masse 13 kg et de rayon 0,1 m qui tourne sur un axe horizontal sans frottement. Le bloc est lâché sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération a du bloc.

Une barre mince homogène de masse 7 kg et de longueur 0,6 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 angulaire ω de la barre lorsqu’elle passe par la position verticale.

Une personne se tient sur un plateau tournant sans frottement et tient un haltère de 5 kg dans chaque main, à 0,9 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 40 rpm, puis la personne rapproche les haltères à 0,35 m de l’axe. Considérez les haltères comme des masses ponctuelles. Trouvez la nouvelle vitesse n₂ en rpm.

Un corps (sphère pleine) de masse 13 kg roule sans glisser à 9 m/s. Quel pourcentage p de son énergie cinétique totale est de la rotation ?