Interrogation 2°1
PHYSIQUE
lundi 10 mai 2010Exercice 1
:On réalise trois chronophotographies d'une bille en mouvement dans l'air. Les enregistrements ont été réalisés après avoir lancé ou lâché la bille.
On néglige la poussée d'Archimède et le frottement de l'air au cours du mouvement.
1) Préciser dans chaque cas comment a été réalisé le mouvement.
2) Représenter dans chaque cas la (ou les) force (s) s'exerçant sur la bille au cours du mouvement.
3) Qualifier chacun des mouvements
4) En appliquant le principe d'inertie expliquer les variations de vitesse de la bille.
Exercice 2
:Deux pétroliers A et B de masses respectives mA = 5,3 tonnes et mB = 4,2 tonnes sont immobiles l'un près de l'autre. .
La distance entre les deux points d'application des forces d'interaction gravitationnelle qu'ils subissent est de d = 96 m.
1) Donner l'expression de la force gravitationnelle qui s'exerce entre les deux pétroliers.
Préciser les unités. G = 6,67.10-11 (S.I.)
2) Calculer à partir de l'expression précédente la valeur de cette force.
3) Représenter à l'échelle et nommer la force gravitationnelle qui s'exerce sur chacun des pétroliers A et B.
-Echelle : 1 cm représente 10-7 N.
4) On considère le pétrolier A. Faire le diagramme des interactions subies par le pétrolier.
5) Représenter (sans se soucier de l'échelle) les forces qui s'exercent sur le pétrolier. Pourquoi ne peut-on pas représenter le poids, ni la poussée d'Archimède à l'échelle précédente?
6) Sachant que le pétrolier est toujours immobile, en utilisant le principe d'inertie (et la réponse de la question 5) calculer la valeur de la poussée d’Archimède.
On donne: g = 9,8 N.kg-1.
Sens du mouvement
1
2
3
Exercice 3 :
1) Rappeler l'expression de la force de gravitation qui s'exerce sur un corps de masse m, placé au niveau du sol, à la surface de la terre.
2) Rappeler l'expression du poids de ce corps de masse m.
3. a) Exprimer l'intensité de la pesanteur g, au niveau du sol terrestre, en fonction de G, mT et RT.
3. b) Calculer g.
3. c) Calculer le poids d'un homme de masse m = 80 kg, au niveau du sol terrestre.
4) Répondre aux mêmes questions au niveau du sol de Mars.
Données: Constante de gravitation universelle : G = 6,67.10-11 S.I. , masse de la Terre: mT = 6,0.1024 kg, rayon de la Terre: RT = 6,4.103 km, masse de Mars: mM = 6,4.1023 kg, rayon de Mars: RM = 3,4.103 km
Exercice 4 :
Paul lance une balle de golf, à l'aide d'une caméra, on enregistre la scène. Les positions occupées par la balle sont donc enregistrées à intervalles de temps consécutifs égaux. Voir cliché sur la feuille annexe. 1a) Représenter la vitesse par un vecteur en A, B et C (le sommet).
1b) Quel est le point où la vitesse a la plus faible valeur ?
2a) En A, B et C, représenter la (ou les) force(s) agissant sur la balle. Donner le nom, la direction et le sens de cette (ces) force(s).
2b) Cette (ces) force(s) a (ont) t-elle (s) même valeur au cours de la montée et au cours de la descente ?
3a) Pour ne pas surcharger la figure, on a repéré une fois sur deux la position de la balle suivant l'axe Oz.
Lors de la montée, comment évolue la distance parcourue par la balle pendant des durées égales suivant la verticale ?
3b) Suivant l'axe Ox horizontal, on a repéré une fois sur deux la position de la balle jusqu'au sommet.
Comment évolue la distance parcourue par la balle pendant des durées égales suivant l'horizontale ?
3c) Conclusion : on peut parler de vitesse suivant 1 'horizontale et de vitesse suivant la verticale, en vous appuyant sur a) et sur b), la force exercée sur la balle modifie-t-elle la vitesse suivant l'horizontale ou suivant la verticale ?
3d) Application : Paul fait une croisière sur le Nil, le voilier avance tout droit à vitesse constante. Paul monte en haut du mât et lâche un caillou, celui-ci tombe au pied du mât, en vous appuyant sur les questions précédentes, justifier cette observation.
