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301 Région des Délices. 2006-2007. Cours de physique
Rotation : questions réponses
Questions réponses sur le chapitre « Rotation et moment d’inertie » du cours de physique
lundi 5 mars 2007, par
Le mouvement des solides rigides autour d’un axe fixe fait intervenir les notions de moment de force et de moment d’inertie. La loi fondamentale de la dynamique pour décrire la rotation d’un solide rigide autour d’un axe fixe s’exprime par :

où est la somme des moments de force qui agissent sur le solide,
son moment d’inertie par rapport à l’axe de rotation et
son accélération angulaire.
Lorsqu’on connaît le moment d’inertie d’un solide de masse m relativement à un axe passe par son centre de masse
, on peut trouver son moment d’inertie
relativement à n’importe quel axe parallèle au premier à l’aide de la règle de Steiner :

où est la distance qui sépare les deux axes.
Messages
25 février 2007, 13:15, par Antonio Rodriguez Pupo
Bonjour Monsieur,
Comment calculez-vous l’accélération angulaire alpha et linéaire a à l’exercice 1.
En relisant ce que nous avions fait en classe, je ne comprends pas pourquoi vous aviez posé :
r*t = I * alpha
25 février 2007, 14:16, par Bernard Vuilleumier
Ce qui correspond à ce que vous avez (presque) écrit (il faut écrire
et pas
que vous pourriez confondre avec le temps).
25 février 2007, 17:28, par Antonio Rodriguez Pupo
Comment avez-vous (par quelles étapes) fait pour poser :
alpha= (m*g*r)/(I+mr^2)
Merci
25 février 2007, 17:38, par Bernard Vuilleumier
Vous trouverez toutes les étapes dans l’article Machine d’Atwood et treuil. Bonne lecture !
25 février 2007, 18:28, par Antonio Rodriguez Pupo
Pourriez-vous m’expliquer l’exercice 3. Les formules posées dans le notebook semblent sincerement sortir de nulle part.
Merci
25 février 2007, 18:35
Cet exercice fait intervenir la règle de Steiner que nous n’avons pas encore vue dans le cours. Si vous avez une édition des tables CRM chez vous, essayez de voir ce que dit cette règle (sous Moment d’inertie). Nous corrigerons cet exercice mardi 27.
14 mars 2007, 21:40, par Antonio Rodriguez Pupo
Bonsoir Monsieur,
C’est à propos de la question n°5 de l’exercice 4.
En utlisant la même démarche que l’on a fait en classe, mais en changeant la valeur de α , je trouve un résultat différent.
J’utilise
au lieu de
...
Dans l’équation :
où l’on cherche Ffrott et où

Je trouve 0.392 au lieu de 0.52 pour Ffrott.
Pourriez-vous m’indiquer d’où provient l’erreur ? Ou alors est-ce faux de dire que
.
Autre question : Est-ce que l’exercice 5 est inclu dans le champ de l’épreuve ?
Merci
14 mars 2007, 22:04, par Bernard Vuilleumier
Il y a deux accélérations angulaires dans ce problème. La première produit une augmentation de la vitesse angulaire et la deuxième, due à la force de frottement, une diminution de cette dernière. Pour trouver la force de frottement, il faut donc utiliser l’accélération angulaire qui caractérise la deuxième phase du mouvement. L’accélération angulaire que vous utilisez est la première. C’est de là que vient l’erreur.
Le problème 5 fait partie du champ de l’épreuve. Vous trouverez toutes les informations nécessaires pour répondre à la question 2 dans les question réponses sur Énergie et oscillations, en particulier dans une réponse à propos de l’exercice 6.
15 mars 2007, 17:56, par Florian
Bonjour Monsieur, je ne comprend pas comment vous avez obtenu le résultat que vous trouvez dans la question 2 de l’exercice 5 malgré les explications que vous avez fournies.
La question 3 de ce même exercice me pose également quelques problèmes.
Merci d’avance.
15 mars 2007, 18:43
Bonjour Florian,
Dans l’exercice 5, la vitesse angulaire s’obtient en dérivant l’expression qui donne la position angulaire
en fonction du temps :
par rapport à t et en posant
et t=0 dans la dérivée. On obtient alors :
Pour le dernier point de l’exercice 5, le moment
du couple de rappel s’obtient à partir de la relation 
15 mars 2007, 19:53, par Antonio Rodriguez Pupo
Bonsoir Monsieur,
Sauf erreur, il me semble que la formule utilisée à l’exercice 5 n°2 n’a jamais été vue en classe.
La formule générale est-elle
? Ou est-ce
?
Y’a-t-il une explication quant à l’origine de ces formules ou doit-on les (ap)prendre comme tel ?
Merci d’avance
15 mars 2007, 20:26
Nous avons vu dans le chapitre des oscillations que la pulsation
multipliée par la période
donne
. En utilisant le dictionnaire que je vous ai fourni et qui fait correspondre
à
et
à
vous obtenez la relation : pulsation
.
15 mars 2007, 21:31, par Yannick S.
Si
, que vient donc faire ce
dans le message plus au dessus, concernant la résolution du point 2 de cet exercice 5 ? (Exercice qui n’a été corrigé que jusqu’au point 1 et qui serait plutôt malvenu dans l’épreuve de demain en considérant que les formules de résolution ne nous parviennent que la veille au soir...)
15 mars 2007, 22:31, par Bernard Vuilleumier
La question était de trouver la vitesse angulaire du ressort spiral (pas la vitesse angulaire ou pulsation
du mouvement circulaire associé). La notation n’était pas bonne je l’ai corrigée :
est la vitesse angulaire du ressort spiral et
est la pulsation (vitesse angulaire constante du mouvement circulaire associé).
22 mars 2007, 20:49, par Jean-Pierre
Bonsoir,
J’ai refait l’exercice 2 de la série mais je n’arrive pas à comprendre pourquoi je n’obtiens pas le bon résultat au point 2 : trouver la moment du couple résistant. En posant
,
je trouve
alors que le résultat dans la feuille d’exercices est de
.
Merci.
22 mars 2007, 21:13, par Bernard Vuilleumier
Attention aux unités : 5 cm = 0.05 m (et pas 0.5 m) !
22 mars 2007, 21:54
Au temps pour moi.