Exercices de Physique: Aide pour Contrôle

[Faror]

Bonjour à tous!
Voila il se trouve que lundi j'ai un contrôle en physique sur plusieurs chapitres:
Les lois de Newton, Le Travail d'une Force, L'Energie Cinétique et L'Energie potentiel. J'ai donc fais plusieurs exercices pour m'entraîner, mais il y en a certains ou je suis pas sûr de moi ou d'autre sur lesquels je bloque. Donc je vous demanderez votre aide svp.

1ere Exercice: Mobile autoporteur




1. Quels sont de a), b), c) et d) les systèmes pseudo-isolés
ou non pseudo-isolés ?
2. Dans quel cas le contact entre le sol et le mobile se
fait-il sans frottement ?
3. Représenter la force correspondant au vecteur somme
P + R dans le cas b). Quelle conséquence entraîne
t-elle sur le mouvement ?

Donc j'ai répondu:

1)Systèmes pseudo - isolés: a) d)
Système non pseudo _ isolé: b) et c)

2) Dans le d)

3) Il diminue la vitesse du mouvement voir même jusqu'à l'arrêter.



Exercice 2 : La plaque de verglas

Un skieur glisse sur une piste inclinée d'un angle de 20° par rapport à l'horizontale suivant une trajectoire rectiligne. La masse du système {skieur + skis} est de 85 kg.
1. Le skieur s'élance en poussant sur les bâtons, il se met
en position de recherche de vitesse et au bout de quelques
instants il atteint une vitesse constante. La force de résis
tance de l'air est alors une force constante de 75 N oppo
sée au mouvement.
a) Le skieur est-il un système pseudo-isolé ?
b) Que vaut alors la somme des forces appliquées sur le
système ?
c) Faire l'inventaire des forces appliquées.
Les représenter sur un schéma en choisissant 1 cm <-» 100 N.
d) En déduire la force de frottement exercée par la piste
sur le système.
2. Le skieur arrive sur une plaque de verglas, il réussit à ne
pas tomber et reste sensiblement dans la même position.
a) Quelles sont les forces modifiées par la plaque de
verglas ? Justifier.
b) Refaire un schéma où les forces sont représentées.
Que devient la somme des forces ?
c) En déduire les modifications sur le mouvement du
skieur.
3. Après le passage de la plaque de verglas, soulagé de
ne pas être tombé, le skieur se relève. La force de frotte
ment sol-système reprend la valeur trouvée au 1.
a) Quelle est la force modifiée quand le skieur se relève ?
b) Que vaut la somme des forces appliquées au skieur ?
Que devient son mouvement ?

Donc j'ai répondu:
1)a) Oui car sa vitesse est constante
b)Elle vaut 0 car les forces se compensent
c)Les forces appliquées sont le poids P, la force de résistance de l'air F, et les forces de frottement de la piste R.
d)On a P=Mg=833N
F=75N
Donc R=758N
2) a)Ce sont les forces de frottement de la piste qui sont modifiés car la plaque de verglas glisse est donc n'a aucune résistance.
b)La somme des forces n'est plus nulle, elles ne se compensent plus.
c) Le mouvement n'est plus uniforme et la vitesse n'est plus constante.

3) a) C'est la force F de frottement de l'air qui est modifiée quand le skieur se relève.
b)La somme des forces est positive (je ne sais pas combien elle vaut) Son mouvement n'est plus uniforme.

Donc voila pour ces deux exercices vous pouvez me dire si c'est bon ou pas svp , si oui ou non et pourquoi?


Exercice 3:Plan incliné


Un palet de masse M = 620 g est abandonné sans vitesse initiale sur un plan incliné de a = 27° par rapport au plan horizontal sur lequel il glisse sans frottement, suivant la ligne de plus grande pente.
1. Au bout de quelle distance parcourue d sa vitesse
est-elle V₁ = 1,5 m.s^-1?
2. Quelle est sa vitesse V₂ lorsqu'il atteint l'extrémité
du plan incliné, après avoir parcouru L = 82 cm ?

Donc là tout ce que j'avais fait est faux,j'ai regardé la correction après dans mon livre, mais je ne comprends pas.

Voila la correction de mon livre:
1) d= 1,5²/ 2 x 9,8 x sin 27° = 0,25m

2) V₂= Racine carré de ( 2 x 9,8 x sin 27°)
= 2,7m.s^-1

Donc en fait je comprend pas d'ou il sort le sin 27°

Moi j'avais fait ca:
1/2MV₁² - 1/2MV₀² = P . d
avec V₁ = 1,5 m.s^-1 et V₀ la vitesse initiale.

Donc en suite j'ai remplacé les lettres par leurs valeurs et je suis tombé sur cette équation:
d= 0,5 x 0,620/ 6,076 x cos 63°

cos 63° car l'angle entre le poids P et la trajectoire du mouvement du palet. Pourquoi n'est ce pas bon et pourquoi eux ont - ils mis sin 27° svp?

Exercice 4: Pendule Simple

Une bille de masse M = 20 g est suspendue à l'extrémité d'un fil de longueur L = 80 cm , dans sa position d'équilibre.
1. On écarte le fil d'un angle a = 40° de sa position
d'équilibre et on abandonne la bille sans vitesse initiale.
Quelle est la vitesse V de la bille lorsqu'elle passe par sa
position d'équilibre ?
2. À partir de la même position initiale, on lance la bille
dans un plan vertical avec une vitesse initiale V₀. Quelle
valeur faut-il donner à V₀ pour qu'après avoir franchi sa
positon d'équilibre, le fil s'écarte au maximum de b = 50°

par rapport à la verticale ?


Donc voila ce que j'avais fait ici:

1) 1/2 MV² - 1/2MV₀²= P x (h₀ - h)

On appel O le centre de gravité de la bille dans sa position d'équilibre
On appel C l'extrémité du fil de longueur 8O cm
On appel B le centre de gravité de la bille lorsqu'elle est écartée.
On appel H₀ le projeté orthogonal du vecteur CB, lorsqu'il est écarté d'un angle a de 40°, sur la droite CO.
On sait que L = CO= 80 cm
Donc h=0 et h₀= CO - CH₀
CH₀= 0,61 m (grace au produit scalaire)
donc h₀= à 0,488m.

P= 0,196N

a partir ce la: 1/2 MV² - 1/2MV₀²= P x (h₀ - h)
je trouve 0,01V² - 0 = 0,196 x 0,615
donc V² = 12, 054
V= 3,5 m.s^-1

Et pourtant c'est faux. Voila la correction du livre:
V= racine carré de (2gL (1 - cos a)) = 1,9 m/s

Je ne comprends pas comment ils en sont arrivés la et pourquoi moi j'ai faux.
Est ce que vous pouvez m'expliquer svp?

Merci d'avance pour toutes ces explications et bonne soirée.

[calculair]

Pour ton exercice avec le pendule ta demarche me parait juste.

La conservation de l'énergie conduit à ecrire comme tu l'as fait
1/2 mV² = mg h ( hauteur de chute de la boule mais tu ne prends pas cette hauteur d'ou ton erreur)

On trouve bien 1,92 m/s
Attention aux erreurs de calcul

[Finrod]

Plantage dans la hauteur pour le pendule

La hauteur c'est la longueur du fil moins sa longueur fois le cos de l'angle d'inclinaisaon max du pendule

J'en ai marre l'anné dernier 33 pote se sont planté au DS la dessus. De plus ont avait exactement le meme enoncé.

[Faror]

Désolé mais je n'ai pas très bien compris ma hauteur h₀ est bonne j'ai bien revérifié. Il est ou le problème? Ma hauteur h₀ est bien égale a CO - CH₀ Nan?

[alien49]

Salut,

1ere Exercice: Mobile autoporteur


2) Dans le d)

Pas seulement : il n'y a pas de frottement à partir du moment où la réaction du support est orthogonale à la trajectoire, autrement dit qu'il n'y a pas de composante tangentielle dans la réaction

3) Il diminue la vitesse du mouvement voir même jusqu'à l'arrêter.

On pourrait chipoter et dire qu'une fois arrêté, le mobile repart dans l'autre sens

Exercice 2 : La plaque de verglas


c)Les forces appliquées sont le poids P, la force de résistance de l'air F, et les forces de frottement de la piste R.

R ne représente pas seulement les forces de frottement de la piste (qui sont modélisées par la composante tangentielle de la réaction)

d)On a P=Mg=833N
F=75N
Donc R=758N

Là par contre gros problème : il faut que tu projettes les forces avant de faire tes calculs

b)La somme des forces est positive (je ne sais pas combien elle vaut) Son mouvement n'est plus uniforme.

Ta phrase ne veut pas dire grand chose : la somme des forces est un vecteur, or un vecteur n'est pas "positif" ou "négatif"...par contre elle peut s'opposer ou favoriser le mouvement, selon sa direction et son sens...

Exercice 3:Plan incliné
Moi j'avais fait ca:
1/2MV₁² - 1/2MV₀² = P . d
avec V₁ = 1,5 m.s^-1 et V₀ la vitesse initiale.

Donc en suite j'ai remplacé les lettres par leurs valeurs et je suis tombé sur cette équation:
d= 0,5 x 0,620/ 6,076 x cos 63°

Ta formule littérale est bonne (n'oublie pas que P=Mg). Tu as dû te tromper dans ton remplacement...

cos 63° car l'angle entre le poids P et la trajectoire du mouvement du palet. Pourquoi n'est ce pas bon et pourquoi eux ont - ils mis sin 27° svp?

Un petite formule de trigo nous donne cos(90°-x) = sin(x)



Pour l'exo 4 tu as déjà des réponses

[Faror]

C'est bon pour l'exercice 4 j'ai compris. Sinon alien49 merci beaucoup de m'avoir expliquer un peu tout ca mais il y a quelques petites choses que j'ai pas compris:

d)On a P=Mg=833N
F=75N
Donc R=758N

Là par contre gros problème : il faut que tu projettes les forces avant de faire tes calculs

La qu'est ce que je dois faire, j'ai jamais compris comment on sait a quelle valeur est égale une force quant on a les autres.

b)La somme des forces est positive (je ne sais pas combien elle vaut) Son mouvement n'est plus uniforme.

Ta phrase ne veut pas dire grand chose : la somme des forces est un vecteur, or un vecteur n'est pas "positif" ou "négatif"...par contre elle peut s'opposer ou favoriser le mouvement, selon sa direction et son sens...

Ok, donc ici je dois dire quoi? Parce que je ne sais pas quoi dire.

Merci d'avance

[alien49]

Pour les forces :
au début de ton problème, tu définis un repère, donc tu fixes des axes.
En fait il faut projeter chaque vecteur sur les deux axes, et en fait c'est pour chacun des axes pris séparément qu'il faut que tu aies une somme nulle (sachant que si la force est "dans le même sens" que l'axe, alors on "met" un +, si elle est dans le sens contraire, on met un -)
Donc comme ca tu connais la valeur de chaque composante de la force que tu recherches, et après grâce à Pythagore (car généralement le repère choisi est orthonormé), tu as la norme de ta force.


Pour la deuxième question, tu peux par exemple dire que la résultante des forces est non nulle, donc que le mouvement n'est plus uniforme. Plus précisément, comme on augmente la norme de la force de frottement qui s'oppose au mouvement, la résultante des forces s'oppose au mouvement (puisque les autres forces sont inchangées par hypothèse et qu'avant de se relever, la résultante des forces était nulle, donc après la résultante des forces devient égale au "surplus" de la force de frottement), et donc le mouvement est décéléré.

[calculair]

Désolé mais je n'ai pas très bien compris ma hauteur h₀ est bonne j'ai bien revérifié. Il est ou le problème? Ma hauteur h₀ est bien égale a CO - CH₀ Nan?

CO = 0,80 m
CH° = 0,61 m
C0 - CH° = 0,19 m sauf erreur .....Nan

[Faror]

Merci beaucoup pour ces réponses. Mais alien49 :

Pour les forces :
au début de ton problème, tu définis un repère, donc tu fixes des axes.
En fait il faut projeter chaque vecteur sur les deux axes, et en fait c'est pour chacun des axes pris séparément qu'il faut que tu aies une somme nulle (sachant que si la force est "dans le même sens" que l'axe, alors on "met" un +, si elle est dans le sens contraire, on met un -)
Donc comme ca tu connais la valeur de chaque composante de la force que tu recherches, et après grâce à Pythagore (car généralement le repère choisi est orthonormé), tu as la norme de ta force.

Je suis désolé mais je n'ai toujours pas très bien compris, pourrais tu me donner un cour trouvé sur un site par exemple stp? Mais c'est bizarre parce que ni en seconde ni cette année je n'ai appris à faire ca.

Merci d'avance

[alien49]

C'est parti !

http://www.web-sciences.com/fiches1s...6/fiche16b.php

(Rq : le site en lui même a l'air plutôt intéressant au premier abord, je te conseille donc de fouiller un peu http://www.web-sciences.com/ )


(parce que c'est vrai qu'à relire ce que j'avais écrit, c'est vraiment pas très clair ! lol)

[Faror]

Ok, merci beaucoup je regarderai ce cour.