Forces et variation de vitesse
Mouvement et forces - Physique-Chimie Spécialité
Exercice 1 : Appliquer la 2e loi de Newton approchée pour déterminer un temps ou une force de freinage d'une voiture
Une voiture 1 de masse \( m_{1} = 1,1 t \) se déplace à une vitesse \( v = 120 km/h \).
Pendant tout le freinage le mouvement de la voiture 1 est supposé rectiligne et tout se passe comme si la
voiture 1
n'était soumise qu'à une force de freinage \( \overrightarrow{F} \), de norme \( F_{1} = 8,7 kN \)
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs suivi de l'unité qui convient.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs suivi de l'unité qui convient.
Une voiture 2 de masse \(m_{2}\) égale à \( 1,7 m_{1} \). Elle se déplace à la même vitesse que la voiture 1. On souhaite que la durée de freinage de la voiture 2 soit la même que pour la voiture 1.
Exprimer la norme de la force de freinage \( F2 \) nécessaire pour un arrêt total de la voiture 2, uniquement en fonction de \( F1 \).Exercice 2 : Appliquer la 2e loi de Newton (approx.) à une montgolfière soumise à son poids et à la poussée d'Archimède (formule donnée)
Dans le cas général, une montgolfière décolle lorsque la poussée d’archimède, une force dirigée verticalement vers le haut, est plus grande que son poids.
La norme de cette poussée \(F_A\) se calcule à partir du volume d’air déplacé par la montgolfière : \(F_A = \rho_{air} \times V \times g\).
On s'intéresse à une montgolfière de volume \(V= 350 m^{3}\) et de masse totale \(m = 326 kg\).
Dans tout l’exercice on suppose que la montgolfière n’est soumise qu’à la poussée d’Archimède et à son poids.
Les mouvements sont étudiés dans le référentiel terrestre, supposé galiléen.
- Accélération normale de la pesanteur : \(g = 9,81 m\mathord{\cdot}s^{-2}\).
- Masse volumique de l'air : \( \rho_{air}= 1,22 kg\mathord{\cdot}m^{-3}\)
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.
On représente le système sur un schéma.
En partant du marqueur rouge, tracer la résultante des forces qu'il subit.On arrondira à \(300N\) près et on prendra 1 carreau pour \(300N\).
À \( t_{0} \), la montgolfière est en alitude et a une vitesse nulle.
En utilisant la deuxième loi de Newton, déterminer la norme de la vitesse de la montgolfière à \( t= 8 s \).On donnera la réponse en \(m \mathord{\cdot} s^{-1}\) avec 3 chiffres significatifs.
Exercice 3 : Appliquer la 2e loi de Newton approchée à un homme canon soumis à son poids et une force propulsion
On étudie l'accélération d'un homme-canon dans le référentiel terrestre, supposé galiléen.
Lors de la propulsion, un homme-canon de masse \(m = 72,0 kg\) est soumis, en plus de son poids,
à une force de propulsion verticale vers le haut, supposée constante, \(F = 5,96 kN\).
On considère que l'accélération normale de la pesanteur est : \(g = 9,807 m\mathord{\cdot}s^{-2}\).
On représente l'homme-canon sur le schéma ci-dessous.
On prendra 1 carreau pour 500 Newtons et on arrondira au carreau le plus proche.
On donnera la réponse avec 3 chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.
Avant la propulsion, l'homme-canon est immobile.
La phase d’accélération dure \(Δt = 400 ms\).
On utilisera la valeur exacte et non arrondie de \(\frac{Δ\overrightarrow{v}}{Δt}\) pour réaliser le calcul.
On donnera la réponse avec 3 chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.
Exercice 4 : Compléter un tableau décrivant le mouvement d'un point en mouvement rectiligne (données : v_i, v_f, m, Deltat et F)
Un point de masse \( m \) est en mouvement rectiligne dans un seul sens, dans diverses situations. La norme de sa vitesse passe de \( v_{i} \) à \( v_{f} \) en une durée \( Δt \). Il subit une unique force \(\overrightarrow{F}\) de norme F.
Compléter le tableau suivant : On donnera la réponse sous la forme la plus simple possible.Exercice 5 : Appliquer la 2e loi de Newton approchée pour déterminer un temps ou une force de freinage d'une voiture
Une voiture 1 de masse \( m_{1} = 1,3 t \) se déplace à une vitesse \( v = 120 km/h \).
Pendant tout le freinage le mouvement de la voiture 1 est supposé rectiligne et tout se passe comme si la
voiture 1
n'était soumise qu'à une force de freinage \( \overrightarrow{F} \), de norme \( F_{1} = 8,8 kN \)
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs suivi de l'unité qui convient.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs suivi de l'unité qui convient.
Une voiture 2 de masse \(m_{2}\) égale à \( 2 m_{1} \). Elle se déplace à la même vitesse que la voiture 1. On souhaite que la durée de freinage de la voiture 2 soit la même que pour la voiture 1.
Exprimer la norme de la force de freinage \( F2 \) nécessaire pour un arrêt total de la voiture 2, uniquement en fonction de \( F1 \).Nos exercices sont conformes aux programmes de l'Éducation Nationale de la 3e à la Terminale. Kwyk permet aux élèves d'aborder les notions les plus importantes en Physique-Chimie comme l'étude des ondes et de l'optique, l'organisation et la transformation de la matière, la conservation et les transferts d'énergie et les lois de l'électricité. Les élèves peuvent travailler sur l'étude du mouvement avec des exercices de mécanique et de cinétique. Kwyk propose également de nombreux exercices d'entraînement sur les conversions et la manipulation des unités, l'écriture scientifique et l'utilisation des chiffres significatifs.
Nos exercices sont proposés sous forme de réponse libre et/ou de QCM. Afin d'assurer un entraînement efficace et pertinent aux élèves, chaque exercice est généré avec des valeurs aléatoires. Tous les ans, de nouvelles annales du brevet des collèges et du baccalauréat sont mises en ligne sur www.kwyk.fr. Les élèves peuvent s'entraîner grâce aux devoirs donnés sur Kwyk par leurs professeurs et aux devoirs générés par notre outil utilisant l'IA mais aussi grâce aux différents modules de travail en autonomie mis à disposition sur leur espace personnel.
Avec Kwyk, vous mettez toutes les chances de succès du côté des élèves.
Brevet des collèges | Baccalauréat
S'entraîner dans d'autres matières
Mathématiques | Français