1 Exercice 1:
Les forces F1, F2 et F3 de valeurs respectives 10N , 10MN et 10μN se déplacent du point A au point B distant de 85 cm.
1. Calculer le travail de ces 3 forces.
Exercice 2: donnée: g=9,81 m/s2
Une personne lance une balle de masse 200g du 3èmeétage d’un immeuble (point A: 20m du sol), sa vitesse initiale vaut 15m/s; la balle monte au niveau du 4èmeétage (23,0m du sol) puis retombe sur le sol (z=0). La trajectoire de la balle est parabolique. Point B: 1erétage (3,0 m du sol).
0 z
x balle
4èmeétage 3èmeétage
1erétage
A B
Chapitre 14 : Exercices : Énergie mécanique et travail d’une force.
On ne tient pas compte des frottements.
1. Établir l’expression du travail du poids WAB(P) en fonction des altitudes zAet zB. Calculer ce travail.
2. Déterminer la vitesse de la balle quand elle atteint le point B.
2. Préciser si le travail est moteur ou résistant, pour chaque cas.
Exercice 3: Données : e=1,6.10-19C masse électron me=9,1.10-31kg
Un électron pénètre entre les armatures d’un condensateur plan avec une vitesse v0égale à 20 000 m/s. Entre les armatures règne un champ électrique de 50 mV/m. On néglige le poids de l’électron et les frottements devant la force électrique.
1. Sur le schéma, tracer le vecteur champ électrique E (sans échelle), puis la force électrique Fe exercée sur l’électron(sans échelle).
2. Décrire le mouvement de l’électron dans le condensateur.
3.On donne l’expression suivante :
* U= VA-VM. U est la tension entre les points A et M. A est le point correspondant à la position de
A l’électron quand il pénètre dans le condensateur; M est le point
correspondant à l’arrêt de l’electron à l ’intérieur du condensateur.
* U=Exd d: distance, en m, entre les points A et M.
Déterminer la distance d en faisant un raisonnement énergétique.
4.On donne l’expression suivante :
U1est la tension aux bornes des armatures Exprimer d en function de U1
5. Décrire le mouvement de l’electron (à partir de la date à laquelle il se trouve au point A).
E = ––––U d
d1
E = ––––U1 d1
2 Exercice 4:
Instruction python : Suppression de la dernière valeur d’une liste (d’un tableau)
Ex : notes_nouveau=notes[:-1] → la liste notes_nouveau contient une valeur de moins que la liste notes: il manque la dernière valeur de la liste notes.
Donnée : g=9,81 m/s2
On lance un ballon de basket de masse 624 g, il effectue une chute parabolique.
On dispose d’un programme incomplet ci-dessous, il permet de représenter les graphes des énergies Ec, Epp et Em du ballon au cours du temps.
1. Compléter les 6 lignes manquantes sous l’instruction for i in range (20) 2. Quel est l’intérêt de l’instruction t1=t[:-1] ?
import numpy as np import matplotlib.pylab as plt m=624e-3
g=9.81
t=[0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1,1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8,1.9,2]
x=[0.0, 1.42, 2.84, 4.26, 5.68, 7.1, 8.52, 9.94, 11.36, 12.78, 14.2, 15.62, 17.04, 18.46, 19.88, 21.30, 22.72, 24.14, 25.56, 26.98, 28.4]
y=[1.5, 2.871, 4.144, 5.319, 6.40, 7.375, 8.256, 9.039, 9.724, 10.311, 10.80, 11.191, 11.484, 11.679, 11.776, 11.775, 11.676, 11.479, 11.184, 10.791, 10.30]
i=0 liste_vx=[]
liste_vy=[]
liste_v=[]
liste_Ec=[]
liste_Epp=[]
liste_Em=[]
for i in range (20):
liste_vx.append(vx) liste_vy.append(vy) liste_v.append(v) liste_Ec.append(Ec) liste_Epp.append(Epp) liste_Em.append(Em) t1=t[:-1]
plt.plot(t1,liste_Ec,'o',label='Ec') plt.plot(t1,liste_Epp,'x',label='Epp') plt.plot(t1,liste_Em,'--',label='Em') plt.legend()
plt.show()
Courbes obtenues:
