| 10.1 La cinématique
de rotation |
 E1.
Le disque rigide d'un
ordinateur tourne à une vitesse de 7200 tr/min.
Lorsqu'on allume l'ordinateur, le disque met 4 s pour atteindre cette vitesse.
(a) Quelle est l'accélération angulaire du disque ?
(b) Combien de tours le disque effectue-t-il pendant ces 4 s ?
Si le disque met 7,5 s pour s'arrêter ;
(c) Quelle est la décélération angulaire du disque ?
(d) Combien de tours le disque effectue-t-il pendant ces 7,5 s ? |
disque rigide Fujitsu |
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E2.
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La Jaguar XJ-220 peut atteindre, à partir du
repos, une vitesse de 100 km/h en seulement 4,6 s.
(a) Quelle est l'accélération angulaire moyenne de ses roues arrières si elles
ont un diamètre de 70 cm ?
(b) Combien de tours les roues arrières font-elles pendant cette
accélération (on considère que les roues roulent sans glisser) ? |
E3.
« en vélo! »
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La figure ci-contre représente
le rouage d'entraînement d'une bicyclette.
rayon du pédalier: rp
= 9
cm
rayon du pignon arrière: ra = 6 cm
rayon de la roue arrière: R = 40 cm
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(a) Si le pédalier tourne à
une vitesse de 100 tours/min, quelle est la vitesse de la bicyclette (la roue arrière
roule sans glisser) ?
Si la bicyclette part du repos et accélère à un taux constant pour
atteindre une vitesse de 30 km/h 12 secondes plus tard ;
(b) Combien de tours la roue
arrière fait-elle pendant les 10 premières secondes du mouvement ?
(c) Quelle est la vitesse angulaire du pignon de la roue arrière à t =
10 s ?
(d) Quelle est l'accélération angulaire du pédalier ?
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E4.
«152 miles à l'heure en vélo!»
En 1985 John Howard établit un record de vitesse à vélo.
Roulant derrière un véhicule servant à réduire la résistance de
l'air, il atteint une vitesse de 152 milles à l'heure.
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figure 1:
John Howard sur sa bicyclette au
Bonneville Salt Flats dans l'état du Utah.
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figure 2:
Le rouage d'entraînement de
la bicyclette est composé d'un pédalier de 12cm de rayon relié à
l'aide d'une chaîne à une roue dentée de 3cm de rayon. Cette
dernière est solidaire d'une roue dentée de 10 cm de rayon reliée
par une deuxième chaîne à la roue dentée de 3cm solidaire de la
roue arrière. Le rayon de la roue arrière est de 23,5 cm. |
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Lorsque cet athlète roule à
une vitesse de 152 miles à l'heure, quelle est la vitesse de rotation du
pédalier (en tours par minutes) ?
source: http://www.canosoarus.com/08LSRbicycle/LSR%20Bike01.htm
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