NOM : 2proOL, M SERRE, Jeudi 21/11/2019
CONTRÔLE MÉCANIQUE n°1
Compétences et capacités évaluées :
S'APPROPRIER : faire l'inventaire des actions mécaniques qui s'exercent sur un solide (1)
RÉALISER : Vérifier expérimentalement les conditions d'équilibre d'un solide soumis à 3 forces (2) + (3a) VALIDER : contrôler un résultat (3b) + (4)
COMMUNIQUER : rendre compte d'une démarche (4)
SITUATION (SUR 9)
Isaac suit un stage dans le secteur du bâtiment. Un conducteur de grue soulève une poutre métallique à l'aide de deux élingues. Il lui explique qu'il ne faut pas dépasser un certain angle entre les deux élingues car chacune possède une charge maximale d'utilisation (CMU).
1) A l'aide du schéma ci-contre, faire le bilan des actions mécaniques qui s'exercent sur la poutre. (SUR 1,5)
Poids de la poutre P Tension de l'élingue 1 F1
Tension de l'élingue 2 F2
Appeler l'enseignant pour lui montrer vos réponses et faire le reste de cette page en binôme.
Pour faciliter l'expérimentation et les mesures d'angles, les 3 forces seront appliquées en un unique point G (crochet de la masse).
2) Réaliser le montage ci-contre en suivant les étapes : (SUR 2,5) - Placer deux dynamomètres sur le tableau ;
- Attacher les crochets des dynamomètres à une masse de 200 g.
3) Faire glisser chaque dynamomètre pour que l'angle entre les deux dynamomètres soit à 60° puis à 120°. Les fils des deux dynamomètres doivent êtres symétriques par rapport à la verticale.
a) Relever la valeur lue sur les deux dynamomètres : (SUR 2)
- pour 60 ° : ... pour 120° : ...
b) Comment évolue la valeur lue sur les deux dynamomètres ? (SUR 1) Elle augmente avec l'angle
4) On considèrera que le poids de la masse est de 2 N. L'expérience permet-elle de vérifier l'affirmation suivante : "Pour ne pas engendrer des efforts plus importants que le poids de la charge elle-même, il ne faut pas ouvrir l'angle de deux élingues de plus de 120°" ? Justifier votre réponse. (SUR 2)
Si réponse oui, 0,5 si justification absente ou fausse
...
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NOM : 2proOL, M SERRE, Jeudi 21/11/2019
CONTRÔLE MÉCANIQUE n°1
Appeler l'enseignant pour être de nouveau séparé de votre binôme.
Si vous ne le faites pas, je divise la note de cette page par 2.
RÉALISER : Connaître et utiliser la relation entre le poids et la masse (1.1 et 2.2) S'APPROPRIER : connaître les caractéristiques d'une force (1.2 et 2.1)
RÉALISER : Représenter une action mécanique par une force (1.3)
VALIDER : Vérifier les conditions d'équilibre d'un solide soumis à 3 forces (2.3) RÉALISER : Représenter une action mécanique par une force (2.4)
VALIDER : donner la solution à un problème (2.5)
EXERCICE 1. (SUR 5,25)
1.1) La tasse ci-contre a une masse de 400 g. Calculer son poids. (SUR 1,25) 400 g = 0,4 kg (0,5)
P = m*g = 0,4 * 10 = 4 N (0,5 + 0,25 pour unité)
Point d'application Centre de gravité (ou G) Droite d'action Vertical
Sens Vers le bas
Valeur 4 N
1.3) Tracer la représentation de ce poids sur la tasse, à partir de son point d’application, avec l'échelle 1 cm pour 1 N. (SUR 2 soit 1 pour G au centre de la tasse ; 0,5 pour une flèche de 4 cm ; 0,5 pour ⃗F écrit)
EXERCICE 2. (SUR 6)
Sid monte sur une échelle. L'échelle est en équilibre et soumise à 3 forces. On néglige son poids.
2.1) Compléter le tableau des caractéristiques des forces (sauf la dernière colonne). (SUR 1,5 soit 6*0,25)
2.2) Calculer la masse de Sid. (SUR 1,25)
P = m*g donc m = P/g = 700 / 10 = 70 kg (0,25 pour unité, 1 pour reste) ...
2.3) Vérifier que les trois droites d'action sont concourantes. (SUR 0,75) 2.4) Faire le dynamique des forces en prenant 1 cm pour 100 N. (SUR 1,5) 2.5) En déduire la valeur de F2 : 7,2 cm soit 720 N (SUR 1)
Page 2 / 2 1.2) Compléter le tableau des caractéristiques.
(SUR 2 soit 4*0,5)
Sid
150 700
⃗F
horizontale
oblique verticale
Vers la gauche
Vers le haut Vers le bas
