EXERCICES D’AUTOMATISATION
Ex 1 – Cinq minutes chrono !Ex 2 – choisir des échelles de description d’un système
1.
2.
Ex 3 – Choisir le bon référentiel
MOUVEMENT ET INTERACTIONS CHAPITRE 7
EXERCICES
Ex 4 – Modéliser le système par un point
Ex 5 – Trajectoire et référentiel
Ex 6 – Etudier la vitesse d’un système
Ex 7 – Caractériser un mouvement Caractériser les mouvements suivants :
Ex 8 – Construire un vecteur vitesse Partie 1 :
Partie 2 :
Ex 9 – Exploiter les variations du vecteur vitesse
Ex 10 – Exploiter les variations du vecteur vitesse (bis)
Ex 11 – Escalators
Le schéma représente un escalier roulant.
Les deux escaliers avancent à la même vitesse de v = 1,6 m.s-1
On se place dans le référentiel de l’escalier descendant.
1. Quel est le mouvement du piéton A (sens de déplacement et valeur de la vitesse) ?
A est immobile (vA = 0 m/s)
2. Quel est le mouvement du piéton B (sens de déplacement et valeur de la vitesse) ?
B monte (mouvement rectiligne uniforme à la vitesse vB = 2 1,6 = 3,2 m/s)
3. Quel est le mouvement du piéton C (sens de déplacement et valeur de la vitesse) ?
C monte (mouvement rectiligne uniforme à la vitesse vC = 1,6 m/s)
4. Mêmes questions si on se place dans le référentiel terrestre.
A descend (mouvement rectiligne uniforme à la vitesse v’A = 1,6 m/s)
B monte (mouvement rectiligne uniforme à la vitesse v’B = 1,6 m/s)
C est immobile (v’C = 0 m/s).
5. Mêmes questions si on se place dans le référentiel du piéton B et qu’en plus, le piéton B monte les marches à la vitesse de v = 2 m.s-1
A descend (mouvement rectiligne uniforme à la vitesse v’’A = 2 + 2 1,6 m/s = 4,2 m/s)
B est immobile (v’’B = 0 m/s)
C descend (mouvement rectiligne uniforme à la vitesse v’’C = 2 + 1,6 m/s = 3,6 m/s).
EXERCICES D’ANALYSE
Ex 12 – Le manège Ex 13 – Migration des grues
Ex 14 – Un saut record
Ex 15 – Une mouche sur une horloge…
La trotteuse d’une horloge de gare met 60s pour faire un tour. Une mouche marche le long de cette aiguille de 45 cm de long à raison de 1 cm par seconde.
La mouche part du centre de l’horloge et se dirige vers l’extrémité de l’aiguille.
a) Sur une feuille tracer un cercle de 4,5 cm de rayon représentant le cadran de l’horloge. Faites-y figurer les 12 heures.
b) Placer la position de la mouche toutes les 5s.
c) Relier les points pour tracer la trajectoire de la mouche dans le référentiel du cadran.
d) A quoi correspond le trait rouge tracé sur l’aiguille ?
Le trait rouge correspond à la trajectoire de la mouche dans le référentiel aiguille
Ex 16 – Passage de témoin
Lors d’un relais d’athlétisme, un bon passage de témoin consiste à ce que le porteur du témoin ait, dans la zone de transmission une vitesse v constante.
Le schéma ci-contre représente, à intervalles de temps égaux les positions du premier relayeur (blanc) et celle du deuxième relayeur (noir).
1. Dans un référentiel terrestre, décrire le mouvement du buste du premier relayeur puis du deuxième.
2. A l’aide d’un calque, déterminer la trajectoire du
premier relayeur dans un référentiel lié au deuxième relayeur.
3. Décrire le mouvement du premier relayeur par rapport au deuxième relayeur
1. Le mouvement du premier relayeur : rectiligne uniforme jusqu’au point 8 puis ralenti.
Le mouvement du 2eme relayeur : rectiligne accéléré
2.
3. Rectiligne ralenti
Ex 17 – Goutte de pluie
A1 à A7 sont les positions successives de la tête du conducteur de la voiture et G1 à G7 sont les positions successives d’une goutte de pluie en train de tomber.
a) Quel est la trajectoire de la goutte dans le référentiel terrestre ?
b) A l’aide de votre feuille de papier calque, tracer la trajectoire de la goutte vue par l’automobiliste.
a) Rectiligne uniforme (vertical) b)
EXERCICES D’APPROFONDISSEMENT
Ex 18 – Le saut en parachuteEx 19 – Performance d’un nageur
1. Le système est le nageur, étudié dans le référentiel terrestre.
2. Le vecteur mesure 1,0 cm sur la figure ce qui correspond à 4 m
⋅ s-1.
3. La distance G0
G
2mesure 3,4 cm sur le schéma. Or, 0,7 cm sur le schéma correspond à 1 m en réalité. On en déduit la distance réelle :
On peut ainsi calculer la valeur du vecteur vitesse au point G
1:
La distance G
1G
3mesure 3,9 cm sur le schéma. On sait que 0,7 cm sur le schéma correspond à 1 m en réalité. On en déduit la distance réelle :
On peut ainsi calculer la valeur du vecteur vitesse au point G
2:
4. Le vecteur doit avoir pour longueur 1,4 cm et le vecteur 2,3 cm.
5. La direction du vecteur vitesse varie au cours du mouvement, et la valeur de la vitesse diminue entre les
