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Created on April 26, 2026
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1) Que va-t-il se passer ? Calculez la nouvelle vitesse angulaire de la patineuse autour de l’axe vertical. 2) La patineuse s’arrête ensuite en 3,14 secondes. Calculez le moment de friction moyen exercé sur les patins pour s’arrêter. Tu dois appliquer le principe de conservation du moment cinétique. Sans frottement extérieur, la quantité de mouvement en rotation reste constante. La formule est : I1 ×ω1 =I2 ×ω2 Inertie initiale (I1 ) : 40 kg.m2 Vitesse initiale (ω1 ) : 2π rad/s Inertie finale (I2 ) : 10 kg.m2 1) Que se passe-t-il et nouvelle vitesse ? La patineuse ramène ses bras et divise son moment d'inertie par 4. Pour conserver l'équilibre de l'équation, sa vitesse de rotation est multipliée par 4. Elle tourne beaucoup plus vite. Calcul : 40×2π=10×ω2 80π=10×ω2 ω2 = 80π / 10 =8π rad/s En remplaçant π par 3,14, tu obtiens une vitesse d'environ 25,12 rad/s. 2) Moment de friction moyen pour s'arrêter Tu utilises le principe fondamental de la dynamique en rotation. Le moment de force correspond à l'inertie multipliée par l'accélération angulaire (M=I×α). Temps de freinage (t) : 3,14 s Vitesse initiale : 25,12 rad/s Vitesse finale : 0 rad/s Tu calcules d'abord l'accélération angulaire (α) : α=Δω/Δt α=0−25,12/3,14 α=−8 rad/s2 Tu calcules ensuite le moment de friction (M) avec la nouvelle inertie (I2 ) : M=10×(−8) M=−80 N.m La force de friction exerce un moment de 80 N.m dans le sens opposé au mouvement pour arrêter la patineuse.