Exercices pour le cours de physique de Feynman
Exercice 14.4 Une force de F = 30i + 40 j newtons agit en un point à r = 8i +
6 j mètres. Trouver :
(a) le couple τ par rapport à l’origine ;
(b) la grandeur (longueur) l du bras de levier de la force ;
(c) la composante de la force F ⊥ perpendiculaire à r.
Exercice 14.5 Un yo-yo posé sur une table horizontale est libre de rouler sans glisser.
Si on lui applique une force horizontale F comme sur la figure 14.2, va-t-il rouler dans
la direction de F ou dans la direction opposée ? Pourquoi ?
Figure 14.2
F
Exercice 14.6 À quelle latitude λ la vitesse tangentielle d’un point due à la rotation
de la Terre est-elle de 200 m/s inférieure à sa valeur à Los Angeles (latitude 34 ◦ N) ?
Exercice 14.7 Un cercle de rayon R tangent à un axe AA , comme sur la figure 14.3,
tourne autour de cet axe pour engendrer un tore. Trouver le volume V de ce tore.
Figure 14.3
R
A
A
Exercice 14.8 Une masse M et une masse 2M sont en rotation autour de leur CM à
une vitesse angulaire ω, à une distance fixe R l’une de l’autre. Quelle est leur énergie
cinétique de rotation T ?
Exercice 14.9
(a) Trouver le CM d’un fil métallique uniforme et fin de longeur L, plié en un arc de
cercle de rayon R (R > L/2π). Utiliser des coordonnées dont l’origine est au centre
du cercle et dont l’axe x passe au centre du fil, comme sur la figure 14.4.
Figure 14.4
x
y
R
α
66
Exercice 14.4 Une force de F = 30i + 40 j newtons agit en un point à r = 8i +
6 j mètres. Trouver :
(a) le couple τ par rapport à l’origine ;
(b) la grandeur (longueur) l du bras de levier de la force ;
(c) la composante de la force F ⊥ perpendiculaire à r.
Exercice 14.5 Un yo-yo posé sur une table horizontale est libre de rouler sans glisser.
Si on lui applique une force horizontale F comme sur la figure 14.2, va-t-il rouler dans
la direction de F ou dans la direction opposée ? Pourquoi ?
Figure 14.2
F
Exercice 14.6 À quelle latitude λ la vitesse tangentielle d’un point due à la rotation
de la Terre est-elle de 200 m/s inférieure à sa valeur à Los Angeles (latitude 34 ◦ N) ?
Exercice 14.7 Un cercle de rayon R tangent à un axe AA , comme sur la figure 14.3,
tourne autour de cet axe pour engendrer un tore. Trouver le volume V de ce tore.
Figure 14.3
R
A
A
Exercice 14.8 Une masse M et une masse 2M sont en rotation autour de leur CM à
une vitesse angulaire ω, à une distance fixe R l’une de l’autre. Quelle est leur énergie
cinétique de rotation T ?
Exercice 14.9
(a) Trouver le CM d’un fil métallique uniforme et fin de longeur L, plié en un arc de
cercle de rayon R (R > L/2π). Utiliser des coordonnées dont l’origine est au centre
du cercle et dont l’axe x passe au centre du fil, comme sur la figure 14.4.
Figure 14.4
x
y
R
α
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