Physique Premières C et D - Mécanique

ENERGIE CINETIQUE*

ENERGIE CINETIQUE

 

Faire le point

 

Voici des affirmations :

a/ Le moment d’inertie d’un solide par rapport à un axe Δ est la somme des moments d’inertie de chaque point constituant le solide.

b/ Le moment d’inertie d’un solide est le même par rapport à deux axes parallèles.

c/ L’énergie cinétique d’un solide en rotation autour d’un axe fixe est proportionnelle à la vitesse angulaire de rotation du solide et à sa masse.

d/ Pour une durée donnée, l’énergie cinétique d’un solide en translation ou en rotation autour d’un axe augmente si, pour cette durée, la somme des travaux des forces appliquées est positive.

e/ Soit r la distance à un axe Δ du centre d’inertie d’un solide de masse m, en rotation autour de Δ à la vitesse angulaire ω. L’énergie cinétique du solide est égale à m.r22.

 

Cocher le numéro correspondant à la bonne réponse :

 

1- Sont fausses les affirmations b, c, e

2- Sont vraies les affirmations a, c, d.

3- Sont fausses les affirmations a, b, c.

 

Applications directes du cours

1/ Au service, Yvan Lendi communique à une balle de masse 55g une vitesse de 120 km.h-1

Calculer l’énergie cinétique de translation de cette balle.

2/ Calculer l’énergie cinétique d’un solide en rotation autour d’un axe à la vitesse de 2 400tr.min-1.

Le moment d’inertie du solide vaut 5kg.m2.

3/ Deux masses ponctuelles égales à m = 100g sont fixées aux extrémités d’une barre de masse négligeable, de longueur l = 50cm. L’ensemble est mobile autour d’un axe perpendiculaire à la barre et passant par son milieu.

Calculer le moment d’inertie de l’ensemble :

a/ par rapport à un axe passant par le milieu de la barre ;

b/ par rapport à un axe situé à 10cm de l’une des extrémités et entre les deux masses.

4/ Une force constante d’intensité 500N entraîne un wagonnet sur une voie horizontale, sur une distance l =100m. Cette force est contenue dans un plan vertical parallèle aux rails et fait un angle α =30° avec l’horizontale.

Calculer la variation d’énergie cinétique du wagonnet sur la distance parcourue.

5/ Les tambours d’un frein exercent un couple de freinage sur une machine tournante. La vitesse angulaire de rotation, initialement de 3 000tr.min-1, s’annule quand la machine a effectué 1 000 tours.

Calculer le moment du couple de freinage, supposé constant, sachant que le moment d’inertie de la machine par rapport à l’axe de rotation est 102kg.m2

 

 


Last modified: Thursday, 17 December 2015, 6:02 AM
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