Coll̬ge de Saussure РGroupe de physique

Mots clés | accélération angulaire | Energie cinétique de rotation | Moment d'inertie | Moment de force | règle de Steiner

1ère Partie: Un corps solide peut tourner librement autour d’un axe vertical fixé sur un support. Une petite masse, attachée à l’extrémité d’un fil enroulé sur une petite poulie solidaire de l’axe de rotation, produit un moment de force qui permet la mise en rotation du système. En disposant d’un jeu de masses, on crée des moments de force produisant des rotations avec différentes accélérations angulaires. Connaissant le moment de force et l’accélération angulaire correspondante, on peut, en utilisant l’équation fondamentale des rotations, en déduire le moment d’inertie du corps solide.

2ème Partie: Déterminer  expérimentalement le moment d’inertie d’un disque plein pour un axe de rotation fixe parallèle à l’axe principal perpendiculaire à la surface du disque, en utilisant le principe de conservation de l’énergie mécanique. Pratiquement, on mesure la vitesse angulaire de rotation obtenue au terme de la chute d’une masse m ayant entraîné la rotation. Le disque étant monté sur une réglette, on peut modifier la distance qui sépare l’axe de rotation fixe de l’axe principal lors des séquences de mesures. On compare finalement le calcul théorique à la valeur expérimentale trouvée pour le moment d’inertie et on vérifie la règle de Steiner.

Voir protocole d’expérience

• Support pour l’étude des mouvements de rotation
• Disque plein, anneau, réglette, fixation, support de masse, masses
• Smart-timer, cellule photoélectrique