• Aucun résultat trouvé

Td corrigé rotation - TuniSchool pdf

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Partager "Td corrigé rotation - TuniSchool pdf"

Copied!
2
0
0

Texte intégral

(1)

Exercices - physique 3ème année Maths Sc.Exp et Sc.Tech La relation fondamentale de rotation – Estérification Essentiel à retenir :

1- Cas d’un point matériel :

Pour un point matériel M de masse m assujetti à tourner autour d’un axe fixe (). Sa trajectoire est un cercle de centre 0 et de rayon R.

M

Fext

= J

M/...

Exercice n° : 1

Exercice n :1

On considère le système déformable (S) représenté par le schéma ci-contre.

Il comprend :

- Une tige (T) homogène solidaire d’une poulie (P) de rayon r=0,2 m mobile sans frottement autour d’un axe horizontal () passant par son centre. Le moment d’inertie de l’ensemble par rapport à  est J0. - Deux masselottes A et B assimilables

à des points matériels de même masse m fixées sur la tige à égale distance d de .

- Un fil inextensible de masse

négligeable enroulé sur la poulie. A

l’autre extrémité est accroché un solide (C) de masse M=0,2 Kg pouvant glisser sans frottement le long de la ligne de plus grande pente d’un plan incliné faisant un angle  = 30 ° avec l’horizontale.

- On note J moment d’inertie de la tige T + poulie P + les deux masselottes.

On abandonne le système sans vitesse initiale, les frottements sont supposés négligeables, et à l’aide d’un dispositif approprié on mesure la vitesse V du solide C en fonction de d après avoir parcouru une distance x=0,5m, les résultats sont donnés dans le tableau de mesures suivant :

d(m) 0 0,1 0,2 0,3 0,4

d2(m2)

V(m.s-1) 1,49 1,41 1,24 1,05 0,89

a(m.s-2)

’’(rad.s-2) J(Kg.m2)

1- Représenter toutes les forces exercées sur ce système.

2- Etablir l’expression de l’accélération angulaire du système. Déduire la nature de mouvement de la poulie.

3- Compléter le tableau de mesures précédent.

4- Tracer, sur un papier millimétré, le graphe représentant la fonction J=f(d2).

5- Déterminer graphiquement J en fonction de d2. Justifier théoriquement l’allure de la courbe.

Calculer J0 et m .

M m

m d

d

 M +

(2)

Exercices - physique 3ème année Maths Sc.Exp et Sc.Tech 6- On fixe les masselottes à la distance d=0,1 m et à la date t=5s on coupe le fil : a- calculer la vitesse angulaire de la poulie à cette date

b- Déduire le mouvement de la poulie juste après la coupure du fil.

c- Pour arrêter la poulie, on exerce une force F constante tangentiellement à la poulie

 Représenter cette force.

 La poulie s’arrête après avoir effectué 5 tours, calculer l’accélération angulaire de la poulie au cours de cette phase de mouvement.

 En appliquant la RFD de rotation, déterminer la valeur de la force F.

Exercice 2 : ( On prendra g = 10 m.s-2.)

Une poulie est constituée par deux cylindres (C1) et (C2) solidaires et coaxiaux de rayons respectifs R1 = 20 cm et R2 = 10 cm, peut tourner, sans frottement, autour d’un axe horizontal () passant par son centre, Son moment d’inertie par rapport à cet axe est J=9.10-3 Kg.m2. On enroule sur C2 un fil inextensible de masse négligeable, à l’extrémité duquel est accroché un solide (S) de masse

m=100g. Le système est au repos, le centre d’inertie de S coïncide avec la position O, origine d’un repère espace vertical (O,i). On libère le système sans vitesse initiale.

1- En appliquant la relation fondamentale de la dynamique, établir l’expression de l’accélération du solide S. Calculer sa valeur. Déduire l’accélération angulaire de la poulie.

2- Calculer la vitesse linéaire du solide S lors de son passage par le point A d’abscisse xA = 4,5 m.

Déduire la vitesse angulaire de la poulie.

3- En appliquant le théorème de l’énergie cinétique au système ={Poulie + fil + solide s}, retrouver le résultat précédent.

Au passage du solide par le point A, le fil se détache et on applique à la poulie un couple de freinage de moment constant MC = - 0,257 N.m. En appliquant le théorème de l’énergie cinétique, calculer le nombre de tours n effectué par la poulie depuis le détachement du fil jusqu’à son arrêt.

C1 C2

S

Références

Documents relatifs

CORDEUSE Contrôler le sens de rotation Corrigé TD n° 5 Le circuit de commande du pont en H est piloté par deux signaux issus du microcontrôleur : Sens et

L'une des extrémités du ressort est fixée, l'autre est attachée à un solide (S) de masse m = 0,5 kg pouvant coulisser sur la tige. 2°) On écarte (S) de sa position

point O sans vitesse initiale, est entraîné à l’aide d’un câble dont la tension est parallèle à l’axe Ox. Il continue son mouvement jusqu’à atteindre la position B

 Dans le cas de d'une courroie plate, l'épaisseur de la courroie est faible devant les rayons de poulies, le rapport de réduction est égal au rapport des diamètres des poulies.

1) On considère la lune comme un point qui tourne autour de la terre avec un mouvement circulaire. La distance approximative terre-lune est de 3,8 10

Caractéristiques du champ magnétique créé par un solénoïde de longueur L, comportant N spires et parcouru par un courant électrique d’intensité I.. Direction : celle

On décompose le volume du liquide en rotation en couronnes cylindriques de rayon r, d’épaisseur dr et de hauteur z(r). Exprimer le volume dV d’une telle couronne. En supposant que

 On peut également demander aux élèves de calculer la vitesse verticale moyenne entre deux images et comparer, par exemple, cette vitesse moyenne avec celle obtenue sur