Exercices : Équilibre de Rotation
Axe Fixe – Tronc Commun Technologies
Exercice 1 : Levier simple
Une masse de 5 kg est placée à 1,2 m du pivot d’un levier. Quelle force doit-on appliquer à 0,8 m de l’autre côté pour maintenir l’équilibre ?
Exercice 2 : Poulie différentielle
Une poulie a deux rayons (R=20cm et r=15cm). On suspend m₁=4kg au grand rayon. Quelle masse m₂ faut-il suspendre au petit rayon pour l’équilibre ?
Exercice 3 : Porte en équilibre
Une porte de 15 kg (largeur 80 cm) est soutenue par 2 gonds à 10 cm et 70 cm du bord. Calculer les forces sur chaque gond.
Exercice 4 : Treuil de levage
Un treuil de rayon 15 cm supporte une charge de 200 kg. Quel couple moteur faut-il pour maintenir l’équilibre ?
Exercice 5 : Balance romaine
Une balance romaine a un bras de 40 cm pour le plateau et 60 cm pour le contrepoids de 500 g. Quelle masse peut-on mesurer à l’équilibre ?
Exercice 6 : Volant d’inertie
Un volant d’inertie de 20 kg (rayon 30 cm) est soumis à un couple résistant de 15 N.m. Quel couple moteur pour maintenir l’équilibre ?
Exercice 7 : Potence murale
Une potence de 2 m supporte une charge de 50 kg à son extrémité. Calculer le moment au niveau de l’encastrement mural.
Exercice 8 : Moteur et poulie
Un moteur exerce un couple de 30 N.m sur une poulie de 10 cm de rayon. Quelle masse peut-il soulever à vitesse constante ?
Exercice 9 : Frein de stationnement
Un frein exerce une force de 200 N à 15 cm de l’axe d’un tambour de 20 cm de diamètre. Quel couple freinant cela génère-t-il ?
Exercice 10 : Treuil à manivelle
Un opérateur exerce une force de 80 N sur une manivelle de 40 cm. Quel poids maximal peut-il soulever avec un tambour de 8 cm de rayon ?
