NOM, PRENOM (en majuscules) ….………...……….……
SECTION (barrer les mentions inutiles)
Biologie Géographie Géologie
PHYS-F-104 Physique 1
Interrogation du 31 octobre 2012 I. Théorie (10 points – 50 minutes)
Justifiez toujours vos réponses. Les simples affirmations du type oui / non ne sont pas prises en compte. Seuls les éléments de réponse pertinents seront valorisés.
Les résultats numériques doivent être exprimés - en unités du Système international ;
- avec la précision adéquate, sous peine d’être considérés comme incorrects.
Le cas échéant, prenez g = 10 m s-2
Note théorie : /10
1. Définissez, en expliquant toutes les quantités que vous introduisez : a) quantité de mouvement d'un corps
(1 point)
b) produit scalaire des vecteurs⃗aet⃗b (1 point)
2. Montrez comment la loi d'action-réaction se déduit de la deuxième loi de Newton pour un système isolé composé de deux corps en interaction.
(3 points)
3. Un astronaute explore une planète de 5000 km de rayon. Son poids y est 5,0 fois moins élevé que sur la Terre. Que vaut le produit de la masse de cette planète et de la constante de gravitation universelle dans les unités du système international ?
(3 points)
4. Une masse est attachée à un fil et tourne dans un plan vertical avec une vitesse angu- laire constante. Pour quelle position de la masse la tension dans le fil est-elle minimum et pourquoi ?
(2 points)
NOM, PRENOM (en majuscules) ..………...……….……
SECTION (barrer les mentions inutiles)
Biologie Géographie Géologie
PHYS-F-104 Physique 1
Interrogation du 31 octobre 2012 II. Exercices (10 points – 50 minutes)
Justifiez toujours vos réponses. Les simples affirmations du type oui / non ne sont pas prises en compte. Seuls les éléments de réponse pertinents seront valorisés.
Les résultats numériques doivent être exprimés - en unités du Système international ;
- avec la précision adéquate, sous peine d’être considérés comme incorrects.
Le cas échéant, prenez g = 10 m s-2
Note totale exercices : /10
1. A la bataille de Waterloo, un canon, d'une masse de 160 kg, tire un boulet de 10 kg avec une vitesse de 180 m/s et un angle de 32° par rapport à l'horizontale. Suite au tir, le canon recule de 40 cm dans la direction horizontale et s'enfonce de quelques centimètres dans le sol. Calculez la force horizontale moyenne qui freine le recul du canon.
(5 points)
2. Dans un train à grande vitesse (TGV), l'accélération ne doit jamais dépasser 0,10 fois g pour le confort des passagers. Un TGV entame un virage de 1,5 km de rayon.
a) A quelle vitesse maximum en km/h le TGV peut-il prendre ce virage ? (3 points)
b) A quel angle le virage doit-il être relevé si le TGV s'y engage à cette vitesse et si le coefficient de frottement entre les roues et les rails est négligeable ?
(2 points)
