Un volant d’inertie de masse 160 kg et de rayon de giration 0,5 m est accéléré uniformément de 400 rpm à 1700 rpm. Le couple moteur est constant, égal à 240 N·m, et les frottements sont négligeables. Combien de temps t cela prend-il ?
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (4 kg, 0,6 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 9,5 kg et de rayon 0,05 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 0,65 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.
Une barre mince homogène de masse 10 kg et de longueur 2 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la force verticale R que l’articulation exerce sur la barre juste après le lâcher.
Un arbre transmet 101,5 kW à 600 rpm. Trouvez le couple T dans l’arbre.
Un corps (sphère creuse) roule sans glisser sur une pente inclinée de 30° par rapport à l’horizontale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez l’accélération a de son centre.
Une barre mince homogène de masse 2,5 kg et de longueur 1,6 m est suspendue au repos à un pivot sans frottement à son extrémité supérieure. Une balle de 15 g se déplaçant horizontalement à 420 m/s frappe la barre à 1,19 m sous le pivot et reste logée dedans. Trouvez la vitesse angulaire ω de la barre juste après le choc.
Corrigé
- 1. t = 22,69 s
- 2. IO = 4,503 kg·m²
- 3. R = 24,53 N
- 4. T = 1615 N·m
- 5. a = 2,943 m/s²
- 6. ω = 3,48 rad/s
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