21/12/2010
Exercice 1
On laisse tomber successivement des billes d'une hauteur de 30 m, mesurée à 10 cm près, et l'on constate que les durées de chute sont toutes comprises entre 2,4 s et 2,5 s. Quelle valeur peut-on en déduire pour g? Quelle est la précision obtenue?
Exercice 2
D’un point situé à 3 m au-dessus du sol, on lance un corps avec une vitesse initiale horizontale de 15 m/s. à quelle distance de la verticale de O et avec quelle vitesse le corps rencontre-t-il le sol?
Exercice 3
Une petite sphère A est suspendue par un fil de masse négligeable au toit d'un véhicule. Calculer l'inclinaison de ce pendule pendant les trois phases suivantes u mouvement:
1. le véhicule partant du repos atteint la vitesse de 20 m/s sur un parcours de 200 m;
2. il conserve une vitesse constante de 20 m/s 3. il est freiné et s'arrête sur 30 m.
4.
Exercice 4
Un plan incliné, long de 4 m, fait avec le plan horizontal un angle de 30˚. Avec quelle vitesse minimale faut-il lancer un mobile depuis l'extrémité inférieure du plan pour qu'il atteigne l'autre extrémité? Combien de temps met-il pour atteindre? g= 10 m/s2
Exercice 5
Deux petites sphères denses A et A' sont reliées à l'extrémité supérieure O d'un axe vertical OZ par l'intermédiaire de tiges de longueurs respectives l= 30cm et l' = 20cm, de masses
négligeables.
1/ On met l'axe OZ en rotation de plus en plus rapide; quelle est celle des deux boules qui s'écarte la première de l'axe? Quelle est alors la vitesse de rotation de celui-ci?
2/ Pour quelle vitesse de rotation la second s'écarte-t-elle à son tour? Dans quel plan la première tourne-t-elle alors?
3/ Dans quels plan les deux boules tournent-elles pour une vitesse de rotation supérieure aux précédentes?
On prendra g=10m/s2 etπ2=10
Centre Universitaire d´Ain Temouchent IST Physique 1 1er semestre 2010-2011
Fiche TD 5: Dynamique
Problème1
Un corps A, de masse m= 100 g, situé à une hauteur h= 3m au-dessus du sol, entraîne dans sa chute un corps B de masse M= 500g qui glisse sur un plan horizontal. A et B sont reliés par un fil qui passe sur la gorge d'une poulie de masse négligeable (Figure).
1. évaluer ce que seraient, en l'absence de tout frottement:
a) l'accélérationγ du système;
b) sa vitesseà l’ instant où A arrive au sol c) la durée du mouvement de A
d) la tension du fil.
On donne g=9,8m/s2
2. En réalité, il y a des frottements et tout passe comme si une force F, constante et dirigée en sens contraire du mouvement, s'exerçait sur B; l'accélération réelle du mouvement est alorsγ'=g/8. Calculer:
a) l'intensité de F;
b) la vitesse du système lorsque A arrive au sol;
c) la nouvelle durée du mouvement de A;
d) l’espace total parcouru par B depuis le départ (On analysera avec précision le mouvement de B a partir de l'instant où A atteint le sol);
e) la nouvelle tension du fil.
Problème2
1. un parachutiste pesant, avec son équipement, 100kg, est attaché par un câble à un parachute de 8 m de diamètre pesant 20 kg. La résistance que l'air oppose au mouvement de chute verticale d'un parachute est, en M. K. S.: R = 1,6 SV2.
Quelle est la vitesse limite qu'atteindra le parachutiste après l'ouverture du parachute?
2. la parachutiste se laisse tomber sans ouvrir son parachute et parcourt ainsi 120 m pratiquement en chute libre: quelle est sa vitesse à la fin de cette chute? On prendra g=10 m/s2
3. Il ouvre alors son parachute et, en 0.9 s, la vitesse limite précédemment calculée est atteinte. Quelle est l'accélération moyenne pendant que le parachutiste se déploie? Quelle est la tension moyenne du câble qui soutient le parachutiste ? Quelle est ensuite cette tension lorsque le mouvement de chute est devenu uniforme?
Exercice 13 (sup)
D’un point situé à 30 m au-dessus du sol, on lance un corps verticalement vers le bas. Quelle doit être sa vitesse initiale pour qu'il atteigne le sol en 2 seconds? On donne g= 9,8m/s2.
