LYCEE DE BILINGUE DE MBALMAYO EVALUATION N°3 DE PHYSIQUE
CLASSE : 2nd C
DEPARTEMENT DE P.C.T. DUREE : 2 Heures
Partie A : Evaluation des ressources/ 10points Exercice 1 : Evaluation des savoirs /5points
1. Définir : Moment d’une force par rapport à un axe ; couple de force, système pseudo- isolé, force. 2pts 2. Enoncer le théorème des moments. 0,75pt 3. Enoncer la première loi de newton sur le mouvement 0,5pt
4. Donner la condition d’équilibre pour un solide soumit à 3 forces. 0,75pt 5. Répondre par vrai ou faux : 0,75pt
a) Lorsque la droite d’action de la force coupe l’axe de rotation, le moment de la force est égal à un nombre non nul.
b) Le centre de gravité d’un solide est toujours son centre d’inertie.
c) La direction et le sens du poids d’un corps dépendent de l’inclinaison du plan d) Le dynamomètre et le baromètre sont les instruments de mesure de la force Exercice 2 : Evaluation des savoir-faire /6points
A- Un pied de biche de masse m=2kg est un levier coudé AOB utilisé pour arracher les clous. On suppose qu’il peut tourner sans frottement autour du point O. on a OB
perpendiculaire à OA et OA=3cm OB=30cm on suppose que le pied de biche a une masse négligeable
A.1 Reproduire le schéma et représenter les différentes forces 0.75pt
A.2 Avec quelle force FA supposé » perpendiculaire à OA le clou est-il arraché ? On suppose
que le levier est en équilibre 1pt
A.3 déterminer les réactions Rx et Ry de la planche en O 1.25pt B- calculer la constante de torsion d’un fil sachant que la valeur du moment du couple de torsion est de 0,2N.m pour les valeurs des angles de torsion α suivantes : 0,25πrad et 36° 2pts
Partie B : Evaluation des compétences/ 10points EXERCICE 3 : (5pts)
Un groupe d’élèves de la classe de 2nd C du LYBIMBYO désirent déterminer la constante de raideur d’un ressort, et la valeur d’une masse inconnue M. Pour cela, ils posent sur un plan incliné d’un angle α=30° différentes masses marquées comme présente la figure ci-dessous qui est maintenu à l’équilibre à l’aide d’un ressort accroché à un support. A chaque masse, correspond un allongement (x) du ressort. Les résultats de cette expérience sont consignés dans le tableau ci-dessous :
Masse T(en kg) 0 0.51 1.53 2.04 2.55 4.08
Allongement x (en m) 0 0,05 0,15 0,2 0,25 0,4
Consigne : A partir du tableau ci-dessus et de vos connaissances, répondre aux questions suivantes.
1. Représenter sur le système, toutes les forces appliquées à la masse, et écrire ensuite la relation d’équilibre de la masse. 1pt 2. Donner l’expression de la masse m en fonction de g, x et sinα 1.5pt 3. Tracer le graphe noté m= f (x) représentant la masse (en ordonné) en fonction de
allongement x (en abscisse) sur un papier millimétré. 1,5pt Echelle : Abscisse : 2cm pour 0,01mm;
Ordonné : 2cm pour 1N
4. Déduire la constante de raideur K du ressort à partir du graphe. 1pt EXERCICE 4 : (5pts)
Dans un lieu ou g=9,8N/Kg, BOUBA désire faire monter une charge de masse M=500Kg dans un chantier. Pour cela, il dispose 2 poulies a 2 gorges de caractéristiques R=10r et dispose de quatre fils donc les tensions maximales sont consignés dans le tableau suivant :
Consigne : A partir du tableau ci-dessus et de vos connaissances, répondre aux questions suivantes.
1. Aider Bouba à choisir le dispositif avec lequel il fournira moins de force pour tirer la
charge 2pts
2. Aider BOUBA à choisir les fils qui peuvent lui permettre de faire monter la charge sans
incident au chantier. 2pt
3. Dire en justifiant, le fil approprié parmi ceux que vous avez choisis précédemment. 1pt
Fils F1 F2 F3 F4
Tensions 4900N 490N 6000N 980N
