NewSchool NewSchool NewSchool ÉPREUVE DE PHYSIQUE
ÉTABLISSEMENT ÉVALUATION DURÉE Coef. ANNÉE SCOLAIRE
Lycée de Makong 1 No4 2 H 3 2019 - 2020
Départ. de PCT CLASSE SECONDE C
IDENTIFICATION
Nom et Prénom : No
Compétences visées
Utiliser la conservation de la quantité de mouvement Exploitation graphique Appréciation des compétences par l’enseignant(e)
Non Acquis (NA) En cours d’Acquisition (EA) Acquis (A)
Notes définitives de l’apprenant
PARTIE A : Évaluation des ressources /10
PARTIE B : Évaluation des compétences /10 Total : /20
Observation du Parent ou du Tuteur
Date Nom et Prénom du Parent ou du Tuteur Contact Signature
L’élève traitera l’un des deux sujets ci-dessous SUJET I
PARTIE A : ÉVALUATION DES RESSOURCES 10 points
Exercice 1: Évaluation des savoirs / 5 points
1. Définir : Système isolé ; centre d’inerte 1pt
2. Énoncer :
•Le théorème des moments. 1pt
•Le principe de l’inertie. 1pt
3. Choisir la bonne réponse en cochant sur le cadre correspondant : 1pt 3.1. Le centre de masse, le centre de gravité et le centre d’inertie d’un corps sont confondus
lorsque :
Le corps est élastique
Le corps est un solide homogène
Le corps est en mouvement de translation rectiligne.
3.2. Soit un solide de masse 100 g, animé d’un mouvement rectiligne uniforme et de vitesse constante V = 100 m/s. La quantité de mouvement de ce mobile est :
1×104kg.m.s−1 10 g.m.s−1 10 kg.m.s−1.
3.3. Soient deux points A et B d’un segment de longueur AB. On place à l’extrémité A une masse mA et en B, une masse mB. Soit G = mil[AB], alors, on a :
−→AG= mB
mA+mB
−−→AB
−→GA= mA
mA+mB
−−→AB −→AG= mA+mB
mA
−−→BA
3.4. Un cycliste exerce sur la pédale de son vélo une force de 360 N. La longueur de la manivelle du pédalier est 18 cm. Le moment de la force par rapport à l’axe de rotation est :
6480 N.m 6480 N.cm 648 N.m.
4. Rappeler la double condition d’équilibre et présenter deux de ses conséquences. 1pt
Exercice 2 : Application des savoirs 5pts
1 ParM. BEKONGO Bertrand
t.me/KamerHighSchool
NewSchool NewSchool NewSchool 1. La brouette de masse 20 kg, contient60 kgde sable. G est le centre de gravité du système
{brouette + sable}.
1.1. De quel type de levier s’agit-il ? Justifier. 1pt
1.2. Déterminer la force verticale F qu’on doit appliquer sur les poignées
pour la soulever. 1pt
1.3. déterminer la force Fs avec laquelle le sol doit supporter les pieds
de la brouette (sol horizontale). 1pt
2. On considère deux corps sphériques A et B, leurs masses respectives mA = 400 g et mB = 800 g et la distance entre leurs centres d’inertie GA et GB est d = 100 cm et sont associés à une liaison
solide de masse négligeable.
2.1. Donner l’expression de le relation barycentrique (indépendamment des masses) qui détermine la position de G, centre d’inertie du groupe {A,B} pour le point O au milieu de AB. 1pt 2.2. En appliquant cette relation, déterminer la distance GAG. 1pt
PARTIE B : ÉVALUATION DES COMPÉTENCES 10 points
Exercice 1 : Vérification des acquis 5 points
1 On considère la réaction chimique H + Cl→HCl. On suppose que l’atome d’hydrogène avant la réaction se déplace vers la droite à la vitesse de 1,57.105 m.s−1et que l’atome de chlore avant la réaction, se déplace dans la direction perpendiculaire à la vitesse de 3,4.104 m.s−1.
Tâche 3pts
Déterminer la grandeur et la direction de la vitesse de la molécule HCl (chlorure d’hydrogène) Consigne
On utilisera la conservation du vecteur quantité de mouvement et fera un croquis de la situation.
2 Traduire, en français, les phrases ci-dessous, puis dire à quoi renvoie chacune d’elle : 2pts
•When a solid mobile around a fixed axis is in equilibrium under the action of orthogonal forces, the algebraic sum of the moments of the forces relative to this axis is zero.
•The lever arm is the distance of a force from its point of support, measured perpendicular to the direction of that force.
Exercice 2 : Étude expérimentale 5 points
Deux solide (S1) et (S2) de masses respectives m1et m2, entrent en collision sur une piste horizontale.
Le solide (S2) est au repos sur la piste. On négligera toute forme de frottement. Après le choc, la vitesse du solide (S1) est la moitié de sa vitesse d’avant le choc.
1 En admettant qu’après le choc, les deux solides sont séparés et restent sur la piste horizontale, montrer que la vitesse de (S2) après le choc, est de la forme :−→
v20 = m1 2m2
−
→v1 où−→v1 est la vitesse de
(S1) avant le choc. 1pt
2 Le tableau ci-dessous, montre la variation, dans le temps, de la vitessev02en fonction dev1.
v1(m/s) 3 3,5 4,5 6 7,5 8 10,3 11
v20 (m/s) 3,69 4,305 5,535 7,38 9,225 9,84 12,669 13,53 Tâche
•Tracer la courbev20 =f(v1). Échelle : 1cm pour 1 m/s sur les axes. 2pts
•À l’aide de la courbe obtenue, déterminer la masse m2de (S2). On donne : m1= 100 g. 2pts Consigne
On déterminera la pente de la courbe et l’égaliser au coefficient de l’équation obtenue à la question 1 .
2 ParM. BEKONGO Bertrand
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Lycée de Makong 1 No4 2 H 3 2019 - 2020
Départ. de PCT CLASSE SECONDE C
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Nom et Prénom : No
Compétences visées
Utiliser la conservation de la quantité de mouvement Exploitation graphique Appréciation des compétences par l’enseignant(e)
Non Acquis (NA) En cours d’Acquisition (EA) Acquis (A)
Notes définitives de l’apprenant
PARTIE A : Évaluation des ressources /10
PARTIE B : Évaluation des compétences /10 Total : /20
Observation du Parent ou du Tuteur
Date Nom et Prénom du Parent ou du Tuteur Contact Signature
SUJET II
PARTIE A : ÉVALUATION DES RESSOURCES 10 points
Exercice 1: Évaluation des savoirs / 5 points
1. Définir : Moment d’une force orthogonale ; Mouvement rectiligne uniforme. 1pt 2. Énoncer le principe d’inertie et donner deux de ses conséquences. 1,5pt
3. Cocher la (ou les) bonne(s) réponse(s). 1pt
3.1. Un point mobile de masse 10 g, se déplace linéairement à la vitesse de 2cm.s−1. Sa quantité de mouvement este alors de :
2×10−4kg.m.s−1 2.104kg.m.s−1 20 g.cm.s−1 Aucune réponse.
3.2. Si ΣF~ k~v, alors le mouvement est :
Circulaire Rectiligne Elliptique Aucune réponse.
3.3. La condition ΣF~ =~0 est suffisante pour justifier l’équilibre d’un système.
Vrai Faux Vrai et faux. Aucune réponse.
3.4. La brouette est un levier de type :
Inter-résistant Inter-appui Inter-moteur Aucune réponse.
4. Attribuer les parties suivantes à l’image ci-dessous ci-dessous, en faisant correspondre la partie au numéro :
Pivot - Levier - Charge - Effort 1pt
5. Écrire l’équation traduisant la phrase suivante :
«Le couple de force engendre le couple de torsion. » 0,5pt
Exercice 2 :Application des savoirs 5 points
Un camion (C) circulant sur une route rectiligne et horizontale, transporte sur son plateau lisse, un
morceau de glace
3 ParM. BEKONGO Bertrand
t.me/KamerHighSchool
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(S) de masse m = 20 kg. Le camion roule à vitesse constante V0= 36 km/h. Le morceau de glace reste immobile au milieu du plateau.
1 Faire l’inventaire des forces agissant sur le morceau de glace.1pt 2 Décrire le mouvement du morceau de glace dans un référentiel
lié au camion. 0,5pt
3 Décrire le mouvement du morceau de glace dans un référentiel
lié à la route. 0,5pt
4 À un instant t1, le camion a soudainement changé sa vitesse de
−→
V0à−→V1= 3−→V0, pendant la durée ∆t= 0,1 seconde, puis il garde plus tard sa vitesse−→V1.
(a) Pour le camion, est-ce que le principe d’inertie est vérifié pendant la durée ∆t? Justifier.0,5pt (b) Pour le morceau de glace, est-ce que le principe d’inertie est vérifié pendant la durée ∆t?
Justifier. 0,5pt
(c) Trouver la vitesse du morceau de glace par rapport à celle du camion et son sens du mouvement
pendant la durée ∆t. 1pt
(d) Sachant que le morceau de glace se trouve à d = 1,5 m de l’arrière du camion à l’instant t1, la
glace tombe-t-elle du camion ? 1pt
PARTIE B: ÉVALUATION DES COMPÉTENCES 10 points
Exercice 1 : Vérification des acquis 5 points
1. Réalité ou fiction
Un camion contenant plusieurs oiseaux enfermés dans son compartiment de marchandises est un peu trop lourd pour passer sur un pont. Le chauffeur du camion fait du bruit pour inciter les oiseaux à voler.
Tâche :Parviendra-t-il à traverser le pont ? Justifier soigneusement votre réponse. 2pts 2. Une grenade, lancée horizontalement à 8 m.s−1, explose en trois fragments égaux. Le premier continu à se déplacer horizontalement à 16 m.s−1. Le deuxième est projeté vers le haut avec un angle de 45° et le troisième vers le bas avec le même angle. On donne :cos45°≈0,71
Tâche 3pts
•Exprimer et calculer la vitesse des fragments deux et trois.
•De quel type de choc s’agit-il (mou, élastique ou explosif) ? Justify your choice.
Consigne
On utilisera le principe de conservation du vecteur quantité de mouvement, argumenté par un croquis de la situation.
Exercice 2 : Étude expérimentale 5 points
Deux solide (S1) et (S2) de masses respectives m1et m2, entrent en collision sur une piste horizontale.
Le solide (S2) est au repos sur la piste. On négligera toute forme de frottement. Après le choc, la vitesse du solide (S1) est le tiers de sa vitesse d’avant le choc.
1 En admettant qu’après le choc, les deux solides sont séparés et restent sur la piste horizontale, montrer que la vitesse de (S2) après le choc, est de la forme :−→
v20 = 2 3
m1 m2
−
→v1 où−→v1 est la vitesse de
(S1) avant le choc. 1pt
2 Le tableau ci-dessous, montre la variation, dans le temps, de la vitessev02en fonction dev1.
v1(m/s) 3 3,5 4,5 6 7,5 8 10,3 11
v20 (m/s) 3,69 4,305 5,535 7,38 9,225 9,84 12,669 13,53 Tâche
•Tracer la courbev20 =f(v1). Échelle : 1cm pour 1 m/s sur les axes. 2pts
•À l’aide de la courbe obtenue, déterminer la masse m2de (S2). On donne : m1= 150 g. 2pts Consigne
On déterminera la pente de la courbe et l’égaliser au coefficient de l’équation obtenue à la question 1 .
4 ParM. BEKONGO Bertrand
t.me/KamerHighSchool
