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PHYS-F-104 Physique
Interrogation du 3 nov. 2010 I. Théorie (10 points – 40 min.)
1. Montrez qu’il existe deux angles de tir pour atteindre une cible située à une distance donnée d’un canon (la cible et la bouche du canon sont supposées à la même hauteur).
Quelle est la relation entre ces deux angles ? (3 points)
2. Une pierre de masse m est accrochée au bout d’une corde qui tourne dans le plan vertical. Exprimez la tension dans la corde en fonction de l’angle que celle-ci forme avec l’horizontale, et en fonction éventuellement d’autres variables.
(2 points)
3. Exprimez en une formule la loi des frottements cinétiques solide-solide, en expliquant la signification de chacun des symboles utilisés et en justifiant la formule par les lois empiriques du frottement.
(2 points)
4. Enoncez les trois lois de Kepler (3 points)
II. Exercices (10 points – 50 min.)
1. Une pièce de monnaie de 20 g est posée sur la platine d’un tourne-disque qui effectue 75 tours par minute. Le coefficient de frottement statique est de 0,50.
A quelle distance du centre de la platine la pièce doit-elle être posée pour qu’elle ne se mette pas à glisser ?
(4 points)
2. Un objet est lancé vers le haut sur un plan incliné parfaitement lisse posé sur le sol, long de 3,5 m et faisant un angle de 30° avec l’horizontale.
Arrivé au haut du plan incliné, l’objet décrit une trajectoire dans le vide et il retombe sur le sol après 2,5 s.
Quelle doit être la vitesse de l’objet au pied du plan incliné ?
(Idéalisation du mouvement d’un snow-board, où une figure acrobatique doit être réalisée en 2,5 s)
(6 points)
