Le plateau d'un manège de chevaux de bois effectue 60tours en 5 minutes. Il est animé d'un mouvement de
rotation uniforme.
1. Quelle est la vitesse angulaire du plateau, exprimée en rad.s-1 ?
2. Calculer les vitesses de deux chevaux de bois situés à 3,0m et 5,0m du centre de rotation.
3. Calculer les distances qu'ils parcourent en 5,0 minutes.
Un disque de rayon R=10cm tourne à 30trs/min, autour d’un axe passant par
son centre d’inertie .
1. Calculer la période et la fréquence de ce disque .
2. Calculer la vitesse angulaire du disque . En déduire la vitesse d’un point
M situé sur la circonférence d’un disque .
3. Calculer la vitesse d’un pont N situé sur une circonférence de rayon r = 5cm .
Quelle est votre conclusion ?
Le document ci-contre est chronophotographie d’une roue
de bicyclette dont le cadre est maintenu immobile. On a collé une pastille
blanche sur un rayon. L’intervalle de temps entre deux prise de vue consécutive
est égale à 40
.
1- Caractériser le mouvement de la roue.
2- Déterminer la vitesse angulaire
de la roue.
3- Calculer la valeur v de la vitesse d’un point situé à sa périphérie.
4- Déterminer la période T de rotation de la roue. Déduire sa fréquence
.
Donnée : diamètre de la roue
= 50
Exercice 4
Un corps solide est en rotation autour d’un axe fixe
si tous les points de ce corps
décrivent des trajectoires circulaires centrées sur l’axe de rotation.
On repère la position d’un point d’un corps solide en rotation autour d’un par son
abscisse curviligne ou son abscisse angulaire
La relation entre l’abscisse angulaire et l’abscisse curviligne est :
La vitesse angulaire moyenne d’un point M d’un corps solide autour d’un est :
est l’angle de rotation pendant la durée. L’unité de est rad.s-1.
La vitesse angulaire instantanée est la vitesse angulaire à l’instant t, on peut la calculer en utilisant
la relation d’encadrement approchée suivante :
.
La relation entre la vitesse angulaire et la vitesse linéaire est : avec r le rayon de la
trajectoire circulaire du point mobile M.
Le mouvement d’un solide indéformable est une rotation uniforme si ω=constante au coure de temps
Le mouvement de rotation uniforme est caractérisé par une équation horaire : .
avec
est
Le mouvement de rotation uniforme () est caractérisé par sa période
=
et son fréquence f=
.
L’équation horaire peut s’écrire en utilisant l’abscisse curviligne : s(t)=v.t+s0 avec s0 est l’abscisse
curviligne à l’origines des dates t0 en m
Résumé du cours
Physique Chimie Lycée
Pr. Lhoucine MOUHDACH
: Rotation d’un corps solide autour d’un axe fixe
Lycée : tassaout – kalaa des sraghnas
Les Satellites d’observation de la Terre.
1) La période de rotation de la Terre (rayon R T = 6380 km) autour de
l’axe de ses pôles, dans le référentiel géocentrique, est de 86164 s.
Calculer la valeur de la vitesse d’un point situé :
Sur l’équateur ;
À une latitude de 60 ° Nord ;
À une latitude de 60 ° Sud.
2) Le satellite géostationnaire Météosat, assimilable à un point matériel,
est situé à la distance de 42200 km du centre de la Terre. Ce satellite est
fixe dans un référentiel terrestre.
a) Décrire son mouvement dans le référentiel géocentrique.
b) Déterminer sa vitesse angulaire ω dans le référentiel géocentrique.
c) Calculer sa vitesse dans le référentiel géocentrique.
3) Le satellite Spot II décrit une trajectoire circulaire à une altitude de 830 km, à la vitesse constante de
7550 m/s dans le référentiel géocentrique.
Calculer sa période de rotation. Ce satellite est-il géostationnaire ?
On considère un solide en rotation autour d’un axe fixe , sa vitesse rotation constante de valeur
2rad/s . Soit un point M du solide qui décrit une trajectoire circulaire de rayon R = 2m et de centre
O qui appartient à l’axe de rotation (Δ) . A t = 1s l’abscisse angulaire du point M est
1. Écrire l’équation horaire du mouvement du point M.
2. Quelle est la vitesse linéaire du point M?
3. Quel temps met- il pour effectuer un tour ?
4. A quelle date le point M fait le premier passage par l’origine d’espace ?
Un satellite géostationnaire tourne autour de la terre à la vitesse
supposée constante de 11000 km/h. On suppose que sa trajectoire
est une orbite circulaire de 42000 km.
1) Calculer la vitesse angulaire de ce satellite.
2) Calculer la fréquence, puis la période de ce mouvement.
Expliquer l’appellation «géostationnaire».
Exercice 1
Exercice 2
Exercice 3
Exercice 5
Une poulie (P1) de rayon r1 = 35,5 cm entraîne par l'intermédiaire
d'une courroie inextensible, une poulie (P2 ) de rayon r2 = 10 cm.
La poulie (P1 ) tourne à 120 tours par minute.
1/ Calculez la vitesse linéaire en m.s-1 d'un point de la
péripherie de (P1 ).
2/ Quelle est la valeur de la vitesse linéaire d'un pointde la courroie ?
3/ Calculez la vitesse angulaire de (P2 ) en rad.s-1.
Exercice 6
Exercice 7
Pr.Lhoucine MOUHDACH
Année scolaire 2018/2019
,,,,,,,,,/,,,,,,,,,,,/ 2018
1er BacBioF et STE
1
/
1
100%
