Série des exercices
Mouvement de rotation d’un corps solide
indéformable autour d’un axe fixe
1 Bac Sc expérimentales et Sc math
Un disque de rayon R=10cm tourne à 30trs/min,
autour d’un axe passant par son centre d’inertie .
❶
Calculer la vitesse angulaire du disque en
❷
Calculer la période et la fréquence de ce disque .
❸
Calculer la vitesse d’un point M situé sur la
circonférence d’un disque .
❹
Calculer la vitesse d’un pont N situé sur une
circonférence de rayon r = 5cm . Quelle est votre
conclusion ?
Exercice 1
Un cylindre de rayon r=30cm, tourne autour d’un
axe fixe à une vitesse angulaire constante
ω=33,3 tr/min.
❶
Qu’elle est la nature de mouvement d’un point de
périphérique du disque dans le référentiel terrestre ?
❷Déterminer la vitesse angulaire du disque en rad/s.
❸
Calculer la période et la fréquence de ce disque
❹
Calculer la vitesse rectiligne d’un point de la
périphérie du disque.
❺
Calculer la distance parcourue par le même point
pendant 5 min.
❻
Calculer le nombre des tours effectué par le
cylindre pendant 5 min.
Exercice 2
Un mobile M supposer ponctuelle est en mouvement
circulaire avec une fréquence de 5Hz sur une
trajectoire de diamètre D=0,4 m.
❶
Déterminer La vitesse angulaire
du mobile M.
❷
la vitesse linaire du mobile .
❸
Sachant que le mobile se déplace dans le sens
positif et qu’à l’instant , il a déjà effectué 0,25
de tour, Déterminer l’équation horaire de son
mouvement.
4- déterminer l’angle parcourir par le mobile entre
les instants
Exercice 3
On attache, grâce à un fil inextensible, un mobile
autoporteur à un point fixe O. On lance ce mobile sur
la table à coussin d’air horizontale pour avoir un
mouvement de rotation du mobile autour du point O
et on enregistre la position du point M confondue
avec le centre d’inertie de l’autoporteur à des
intervalles de temps successifs et égaux τ=20ms. On
obtient l’enregistrement suivant avec une échelle
réelle :
❶
Quelle est la nature de mouvement de M ?déduire
la nature de mouvement de corps solide.
❷
Calculer la vitesse angulaire du mobile aux points
M5, M8, Préciser l’unité.
❸
Calculer la fréquence de ce mobile autoporteur.
❹
Etablir l’équation horaire d’abscisse angulaire dans les
cas suivantes .
origine d’angle et origine de
temps
origine d’angle et origine de
temps
❺
pendant 2 min de rotation, calculer le nombre des tours
effectué par le mobile autoporteur. En déduire la distance
parcours par le mobile
Exercice 4
❶
Trouver la vitesse angulaire de la grande aiguille.
❷
Trouver la vitesse angulaire de la petite aiguille.
❸
On considère que 12 :00 l’origine du temps
et l’origine, à quel instant les deux aiguilles
seront confondus pour la première fois.
Exercice 5
Annee scolaire
2022/2021
une courroie est enroulée sur deux cylindres
d’axes parallèles fixes, de diamètres
respectifs . la vitesse angulaire
du cylindre et la courroie ne
glisse pas sur les deux cylindres
1- Déterminer les vitesses des points A et B
de la courroie.
2- Etablir la relation qui relie la vitesse angulaire
et vitesse angulaire du cylindre C2 et donner la
valeur de ω2.
3-Combien de tours effectue le cylindre C2 quand le
cylindre C1 effectue 30 tours.
Exercice 6
Une barre AB homogène de longueur L = 0.5m et de
masse M = 1kg tourne autour d’un axe fixe ∆ passant
par son centre d’inertie O et perpendiculaire au plan
contenant la barre .(figure 1)Soit un point M
appartenant à la barre AB tel que .
La courbe de la figure (2) représente la variation de
l’abscisse angulaire θ des positions occupées
par le point M à chaque instant t .
❶
Quelle est la nature du mouvement de la barre AB
? Justifier .
❷
Écrire l’équation horaire θ(t) du mouvement de la
barre autour de ∆ .
❸
En déduire la vitesse linéaire du point M .
❹
Pendant la durée ∆t , la barre effectue 20 tours
autour de ∆ . Calculer ∆t
Exercice 7
1
/
2
100%
