CORRIGES :

EXERCICE I :
1- Vitesse angulaire 𝜔 de rotation du tambour :
𝜔 =2πN
𝜔 =800 × 2𝜋 :60 ≈ 84 𝑟𝑎𝑑𝑠
2- Vitesse v d’un point de la périphérie du tambour :
𝑣 = 𝑅𝜔=
𝑣 =46.10-2/2 × 84
𝑣 ≈ 19 𝑚𝑠

 

EXERCICE II :
1- Vitesse angulaire de la grande aiguille d’une montre :
La période de rotation de la grande aiguille est : ∆
𝑡 = 𝑇 = 60 𝑚𝑖𝑛  𝑇 = 3600𝑠
𝜔𝐺 =2𝜋 :𝑇
𝜔𝐺 =2𝜋 :3600  // un tour complet (2π) se fait en 1h(3600s)
𝜔𝐺 ≈ 1,75.10-3 𝑟𝑎𝑑𝑠
2- Vitesse angulaire de la petite aiguille d’une montre :
La période de rotation de la petite aiguille est : ∆
𝑡′ = 𝑇′ = 12  
𝑇′ = 12 × 3600𝑠 = 43200 𝑠
𝜔𝑃 =2𝜋𝑇
𝜔𝑃 =2𝜋 :43200
𝜔𝑃 ≈ 1,45.10-4 𝑟𝑎𝑑𝑠
3- A l’instant t, l’angle balayé par la grande aiguille est : 
𝜃𝐺 = 𝜔𝐺𝑡
De même, à l’instant t, l’angle balayé par la petite aiguille est : 
𝜃𝑃 = 𝜔𝑃𝑡
Les aiguilles sont superposées si :
𝜃𝐺 = 𝜃𝑃 + 2𝑘𝜋
𝜔𝐺𝑡 = 𝜔𝑃𝑡 + 2𝑘𝜋
𝑡 =2𝑘𝜋(𝜔𝐺 – 𝜔𝑃)
Les aiguilles se superposent un première fois pour 
𝑘 = 1
𝑡 =2𝜋=1,75.10-3 - 1,45.10-4
𝑡 = 3927𝑠
𝑡 = 1ℎ𝑒𝑢𝑟𝑒 5 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑒𝑠 𝑒𝑡 27 𝑠𝑒𝑐𝑜𝑛𝑑𝑒𝑠

 

EXERCICE III :

Système S2

T2=m2a

Système S1

T1=P-m1a=m1g-m1a

Poulie

T1r- T2r- = J   <=>   T1- T2= J            

 <=> m2g=m2a+ m1a +J  = am2(1+ + J  )

 

 =>  

 

 

 2 Tensions T1 et T2 des cordes.

 

 

T1=m1a=4x2,08=8,33N

T2=P-m2a=3x10-3x2,08=23,82N

3 En négligeant l’inertie de la poulie :

J.=0 =>


.

 

4. Equations horaires des mouvements de S1 et de S2.

x1=1/2at2=2,04t2   (m)  et v1=at=4,28t

x2=1/2at2=2,04t2  (m)  et v2=at=4,28t

Equations horaires du mouvement de la poulie : 

 

 

 

 

EXERCICE IV :

1.Vitesse angulaire.

 

 

2. La platine effectue 10 tours avant de s’arrêter, donc elle balaie un angle 

 

 

D’après le théorème de l’Energie cinétique

 

 

EXERCICE V :

1.1-

1ere méthode :

Système 1 : Masse M

T-P=Ma => T=m’g + m’a

Système 2 : Poulie

 

M – T’R= J   T’R=M - J 

   

T=T’  => m’g + m’a=   <=> a(m’+m)=

 

2eme méthode : Théorème de l’énergie cinétique.

Système 1 : Masse M

 

 

  

=> Th=

Système 2 : Poulie

 

 

a est une constante donc le mouvement de la masse m’ est rectiligne et uniformément varie.

1.2- calcul de son accélération.

 

 

1.3- Calcul de la tension du câble.

    T=m’g + m’a=1000x10 +1000x0,16=10000+16=10016N.       

Allongement du dynamomètre.

 

 

1.4- Calculer le moment M du couple moteur.   

  m’a +m’g =M/R -ma  

 

    

                    

1.5-Calcul du travail

 

      

 

2 –Au moment de la rupture

 

a=0,16m/s2 soit 

 

 

La relation indépendante du temps donne :

 

0 -3,18.

 

 C’est la décélération.

 

En utilisant le théorème de l’énergie cinétique.

 

    => M==