Exercices quantité de mouvement - Correction
Exercices quantité de mouvement - Correction Exercice n°1 : canoë Louisa est assise dans un canoë au milieu d’un lac Le canoë est immobile et Louisa qui a perdu sa pagaie
6 v7 Quantité de mouvement et moment cinétique
Conservation de la quantité de mouvement Considérons deux corps qui effectuent un choc : i) la quantité de mouvement totale vaut p i = p 1 + p 2 1 2 p 1 p 2 p' 2 p' 1 i) f) choc) Supposons que la collision dure δt La force que 1 exerce sur 2 est égale et opposée à celle que 2 exerce sur 1 F 1 = −F 2 L'impulsion sur 1 : F 2 δt = p' 1
Exercices quantité de mouvement correction
Thème : Temps, mouvement et évolution Exercices quantité de mouvement et principe d’inertie Exercice 1 : Biathlon Le biathlon est une épreuve combinant ski de fond et tir à la carabine On étudie un aspect du parcours d’une athlète de masse 75,0 portant une carabine de masse 4,0 Lors du tir, une balle de masse
QUANTITÉDEMOUVEMENTETCOLLISIONS:CORRECTIONS
Phy 12a/12b Quantité de mouvement et collisions : corrections 2013-2014 en termes de photons et d’atomes Un photon est une particule possédant une énergie Eph ˘h” et une quantité de mouvement pph ˘h”/c ˘h/‚, avec h ˘6,63£10¡34 la constante de Planck,
(s10c Quantite de mouvement 1D corrige) - Juggling
˘ ˇ ˆ1˙ ˝˛˚ ˚ ˜
Correction exercices Mouvement Quantité de mouvement Livre P 175
Correction exercices Mouvement – Quantité de mouvement Livre P 175 N° 6 a B orrespond au entre d’inertie b Le mou Àement du entre d’inertie est retiligne et uniforme D’après la réiproque de la íère loi de Neton (prin ipe de l’inertie) on peut en déduire que le système étudié est pseudo-isolé
Chapitre 8 – Principe d’inertie et quantité de mouvement
La quantité de mouvement du système constitué par les deux protons s’écrit : pavant = mv1 , avant la collision paprès = m '' vmv12+ , après la collision Le système étant supposé isolé et le référentiel d’étude étant galiléen, la quantité de mouvement de ce système se conserve : ppavant après= soit mv1 = m '' vmv12+
Université Hassiba Ben Bouali - Chlef Faculté de Technologie
transports de matière (loi de Fick), de chaleur (loi de Fourier), de quantité de mouvement (loi de Newton), d'électricité (loi d'Ohm), etc d) Les relations capacitives Ce sont celles qui expriment la quantité, par unité de volume, de chacune des grandeurs extensives (matière, chaleur, électricité et quantité de mouvement)
Mécanique du point matériel Cours et exercices
III 1 2 Notion de force III 2 Vecteur quantité de mouvement III 3 Lois de Newton : III 3 1 1ére loi de Newton, « Principe de l’inertie » : III 3 2 2éme loi de Newton : Principe fondamental de la dynamique du point III 3 3 3éme loi de Newton : Principe des actions réciproques III 4 Exemples de forces III 4 1 Force à distance
[PDF] Quantité de mouvement p d'un proton,
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Phy 12a/12b Quantité de mouvement et collisions : corrections 2013-2014
Exercices prioritaires :Vrai-Faux
?Exercice n° 1 1. L orsd "unch ocinélast iquen il "énergien il aq uantitéde mouv ementne son tcon servées. Faux : l"énergie n"est pas conservée (inélastique) mais la quantité de mouvement oui(système isolé).2.L orsdu ch océl astiqued "uneball ei ndéformablet ombantv erticalementsur la sur facede
la terre (supposée aussi indéformable) la quantité de mouvement totale n"est pas conser- vée sinon la terre serait légèrement déviée. Faux : Si on considère le système Terre+Balle sa quantité de mouvement se conserve. La terre change de vitesse après le choc mais ce changement est infime. En supposant un choc frontal avec la terre de masseMà l"arrêt (VAE0) et la balle de massemAE300get de vitessevon obtient : v0AEm¡MmÅMv'¡vetV0AE2mmÅMv'10¡25v3.R oulonss ousla plu ie: un wagon netr oulesan sfr ottementà l "horizontale,sou sl ap luie,
de sorte qu"il se remplit d"eau au fur et à mesure qu"il avance.Sa vitesse :
(a) au gmente (b) dimi nue (c) ne c hangep asDiminue :
d#pdtAE#0 (pas
de forces). Comme la masse augmente la vi- tesse va diminuer.Sa quantité de mouvement : (a) au gmente (b) dimi nue (c) ne c hangep asNe change pas :
le wagonnet n"est soumis à au- cune force extérieure donc le PFD nous dit que d#pdtAE#0.Son énergie :
(a) au gmente (b) dimi nue (c) ne c hangepa sDiminue : l"énergie du
wagonnet estp2/2m.Commemaugmente,
l"énergie diminue.UJF L1 1 TD Phy 12a/12b Phy 12a/12b Quantité de mouvement et collisions : corrections 2013-2014Couple de patineurs
?Exercice n° 2 Un couple de patineurs est initialement immobile sur la glace. Se repoussant avec leurs mains, la femme communique à son partenaire une vitesse de 10 km/h sur la glace. La femme a une massemAE52 kg et l"homme une massem0AE68 kg. 1. Q uelest le mou vementdu cent rede m assedu cou ple?Le couple de patineurs n'étant soumis à aucune force externe, leur centre de masse - observé
dans un repère lié à la glace ( (0,x) ) - reste immobile avant et après que la femme ait repoussé son partenaire, car :0&&& *
iext iGFm'+m, donc 0&&=Cte=V
Go , du fait que 0=V Gà t = 0.
Pour les mêmes raisons, la quantité de mouvement totale (P&) du couple doit rester constante
au cours du temps - ce qui implique que : 000&&&&&==tP=V'+mVm'=>tP, ce qui, projeté sur l'axe (0,x), donne :0=V'+mVm' , soit : km/h 13,1ou m/s 3,63m/s 3600/10
5268
4 ==V' m m"=V˜ femme - m = 52 kghomme - m" = 68 kg
à t = 0
à t > 0
V V o i xV = 10 km/h2.C alculerla vitesse d el afemm esu rla g laceet l av itesseà laqu ellel "hommev oits apa rte-
naire s"éloigner.Le couple de patineurs n'étant soumis à aucune force externe, leur centre de masse - observé
dans un repère lié à la glace ( (0,x) ) - reste immobile avant et après que la femme ait repoussé son partenaire, car :0&&& *
iext iGFm'+m, donc 0&&=Cte=V
Go , du fait que 0=V Gà t = 0.
Pour les mêmes raisons, la quantité de mouvement totale (P&) du couple doit rester constante
au cours du temps - ce qui implique que : 000&&&&&==tP=V'+mVm'=>tP, ce qui, projeté sur l'axe (0,x), donne :0=V'+mVm' , soit : km/h 13,1ou m/s 3,63m/s 3600/105268
4 ==V'mm'=V˜. L'homme voit sa partenaire s'éloigner à une vitesse : km/h 23,1=V'+V.V = 10 km/hBillard à une bande
?Exercice n° 3 Les boules A et B d"un billard sont disposées comme sur la figure. On veut percuter la boule B avec la boule A, via un rebond sur la bande.UJF L1 2 TD Phy 12a/12b Phy 12a/12b Quantité de mouvement et collisions : corrections 2013-2014 1. E nsu pposantl ech océlast ique,t rouverl aposi- tion du rebond de la boule A sur la bande pour que celle ci entre en collision avec la boule B. 2.S achantqu "onconsidér erala ban dec ommeu n
on dire de l"énergie de la boule avant et après le choc?3.Q uepeut-on dir edes c hangementd equant itésde mouv ementsel on( x) et selon (y)? i Lors du choc sur la bande les forces sont exclusivement perpendiculaires à celle-ci.Bdémontrés aux questions 2 et 3.2La bande étant immobile, indéformable et infiniment lourde elle a donc une énergie ci-
nétique qui ne peut varier. Donc la conservation de l"énergie cinétique au cours du choc (élastique) nous assure que l"énergie cinétique de la boule se conserve. Le mo- dule de la vitesse de la boule est donc conservé :)viAEvr3En considérant le système constitué de la boule seule : ce système subit une variation
de quantité de mouvement à l"instant du choc car c"est le seul moment où une forceextérieure (réaction de la bande) au système est présente. Cette force étant perpendi-
culaire à la bande on peut donc dire que la quantité de mouvement sur l"axeOxest conservée :mvixAEmvrx)vixAEvrx. La conservation de l"énergie cinétique nous permet donc de dire quejviyj AE jvr yj. Sur l"axe 0yon a en revanche au moment du chocdvy/dtAER(Rétant la force exercée par la bande au moment de l"impact) ce qui impose quevr yetviysoient de signes opposés. On a donc au final : v ixAEvrxetviyAE¡vr y1D"après ce qui précède on aµiAE¡µr. En choisissant l"origine du repère tel queAAE(0,h1)
etBAE(d,h2) nous définirons le point d"impactIAE(xI,0). On a : tan(µi)AExIh1et tan(µr)AExI¡dh
2)xIAEh1h
1Åh2dRalentissement d"atomes par des photons
??Exercice n° 4Les forces exercées par la lumière sur la matière peuvent se comprendre de façon assez simple
UJF L1 3 TD Phy 12a/12b
Phy 12a/12b Quantité de mouvement et collisions : corrections 2013-2014 et une quantité de mouvementpphAEhº/cAEh/¸, avechAE6,63£10¡34la constante de Planck,ºla fréquence de l"onde électromagnétique,¸la longueur d"onde etcla vitesse de la lumière
dans le vide. Quand un atome absorbe (ou émet un photon), ce dernier disparaît (ou apparaît),
mais l"énergie et la quantité de mouvement totale sont conservées. 1.O nc onsidèreu nje td "atomes,se dép laçantde ga ucheà dr oiteà la v itesseinitiale v0:
de combien la quantité de mouvement de chaque atome varie-t-elle lorsqu"il absorbe un photon se propageant en sens opposé? (faire un schéma représentant la situation avant/après) avanta près mv 0Ͳh/cmv'
0 =mv 0Ͳh/cLa conservation de la quantité de mouvement nous dit :mv00AEmv0¡hº/c2.D ufa itde l "intensitédu faisc eaulu mineuxet de l "efficacitédu p rocessusd "absorption,
chaque atome absorbeRphotons par seconde. En déduire la quantité de mouvement ¢pencaissée par chaque atome pendant un temps¢tet donc, la force de freinage qui s"exerce sur un atome. Pendant¢t,R¢tphotons sont absorbés ce qui conduit à une variation de quantité de mouvement pour l"atome de :