Physique générale Exercices
1ère année Premier Semestre
Série 5
Exercice 5-35
Une voiture en accélération uniforme part du re- pos et atteint la vitesse de 20 ms−1 en 15 s. Les roues ont un rayon de 0,3 m.
(a) Que vaut la vitesse angulaire finale des roues ?
(b) Que vaut l’accélération angulaire des roues ?
(c) Que vaut le déplacement angulaire pen- dant l’intervalle de temps de 15 s ?
Exercice 5-38
Deux roues de masse m ont pour rayon R. La roue A est un disque homogène et la roue B a toute sa masse concentrée dans la jante. Trouver le rapport des moments d’inertieIB/IA.
Exercice 5-52
Dans le modèle simple de l’atome d’hydrogène, le rayon de l’orbite électronique circulaire vaut 5,29·10−11 m. La force électromagnétique ex- ercée sur l’électron estF =ke2
r2 , oùk= 9×109 Nm2C−2, et la charge de l’électron e = 1.6× 10−19 C. Trouver:
(a) l’accélération de l’électron,
(b) le nombre de révolutions effectué par sec- onde.
Exercice 5-61
Une voiture dont le poids vaut w parcourt une courbe dont le rayonrest de 200 m. La route est inclinée vers l’intérieur du virage avec un angle deθ= 10◦.
(a) Déterminer la vitessevpour que le frotte- ment latéral n’intervienne pas.
(b) Quelle est la force de frottement f si la voiture roule à 5 ms−1 plus vite que la vitesse déterminée en (a)?
Exercice 5-75
Deux billes de plomb ayant chacune une masse m= 5 kg ont leurs centres distants der=1 m.
(a) Un atome de plomb possède 82 électrons et une masse de 3,44·10−25 kg. Combien d’atomes et d’électrons y a-t-il par bille?
(b) Quelle fraction des électrons doit-on trans- férer d’une bille à l’autre pour que les forces d’attraction gravitationnelle et élec- trique soient égales? (négliger la masse des électrons transférés)
Exercice 5-78
Le rayon de l’orbite lunaire vaut R= 3,84·105 km et la période lunaire vaut T=27.3 jours.
(a) Trouver l’accélération de la luneal. (b) L’accélération gravitationnelle à la surface
de la Terre vautg= 9,81 ms−2. Le rayon terrestre vautRT = 6380 km. En utilisant la dépendance en 1/r2de la force gravita- tionnelle, quelle serait l’accélération gravi- tationnelleg0à une distance égale au rayon de l’orbite lunaire?
(c) Comparerg0 et al.
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