10 Exercices corrigés – Système Pignon-Crémaillère
Mécanisme de transformation du mouvement – 2ème BAC STE SI
Exercice 1 : Vitesse de translation
Un pignon de rayon 5 cm tourne à 60 tr/min. Calculer la vitesse de translation de la crémaillère.
Exercice 2 : Sens de déplacement
Si le pignon tourne dans le sens horaire, dans quel sens se déplace la crémaillère (gauche ou droite) ?
Exercice 3 : Conversion tr/min en rad/s
Convertir une vitesse de 120 tr/min en rad/s.
Exercice 4 : Calcul de distance
Combien de tours décrit un pignon pour faire avancer la crémaillère de 1 mètre ? (diamètre = 10 cm)
Exercice 5 : Energie mécanique
Un moteur exerce un couple de 5 Nm pendant 2 tours. Calculer le travail mécanique fourni.
Exercice 6 : Inversion
Si on inverse le sens de rotation du pignon, que se passe-t-il pour la crémaillère ?
Exercice 7 : Rapport mécanique
Si un pignon de 20 dents est en contact avec une crémaillère, quelle distance est parcourue par la crémaillère en un tour si le pas est 5 mm ?
Exercice 8 : Sens de l’effort
Le moteur entraîne le pignon dans le sens antihoraire. Dans quel sens la crémaillère déplace-t-elle une charge ?
Exercice 9 : Vitesse variable
Si la vitesse du moteur double, que devient la vitesse de translation ?
Exercice 10 : Application pratique
Un robot utilise une crémaillère pour déplacer un bras de 40 cm. Combien de tours doit effectuer un pignon de 8 cm de diamètre ?
Ces exercices permettent de consolider les compétences sur le système pignon-crémaillère dans le cadre des transformations de mouvement.