QUANTITÉDEMOUVEMENTETCOLLISIONS:CORRECTIONS
choc? 3 Que peut-on dire des changement de quantités de mouvement selon (x) et selon (y)? i Lors du choc sur la bande les forces sont exclusivement perpendiculaires à celle-ci B Cet exercice est mal posé : pour répondre à la première question on utilise les principes démontrés aux questions 2 et 3
Premier exercice : (6 points) Choc et interaction
B- Nature du choc 1) Déterminer l'énergie cinétique du système [(A), (B)] avant et après le choc 2) En déduire la nature du choc C- Principe d'interaction La durée du choc est t = 0,04 s ; on peut alors considérer que P dP t dt )& )& 1) Déterminer pendant t : a) la variation du vecteur quantité de mouvement P A
Exercice I : Analyse graphique de l’énergie d’un système
Exercice II : Conservation de l’énergie mécanique Choc élastique On considère le schéma ci-dessous formé de : -(S 1) un solide de masse m 1 = 0 5 Kg placé sur un plan horizontal très poli et très lisse IAB -(S 2) un solide de masse m 2, suspendu par un fil flexible, inextensible, de masse négligeable et de longueur L= 1m Le
Exercices et Problèmes de renforcement en Mécanique
Au cours d’un choc, laquelle des deux grandeurs physiques, la quantité de mouvement ou l’énergie cinétique du système, n’est pas toujours conservée? 2 Déterminer l’expression de la valeur V 1 de la vitesse V 1 en fonction de M, m et V 0 3 a) Déterminer, juste après le choc, l’énergie mécanique du système (pendule,
Exercice 1 (7 points) Influence de la fréquence sur l
après le choc, sont portées par l'axe horizontal x'Ox 2-1) Déterminer les valeurs des vitesses v' 1O de (S 1) et v' 2O de (S 2) juste après le choc 2-2) En négligeant la force de frottement entre (S 2) et le support, juste après le choc, calculer la compression maximale x m = OD du ressort
OS 4 Chapitre3 Laquantitédemouvement#et#les# collisions
OS 4ème 1 2012-2013 PG Chapitre3: Laquantitédemouvement#et#les# collisions a dynamique est la branche de la mécanique qui a pour but
Lycée secondaire AS 2013/2014 Devoir de Synthèse N°3 Kalâa
3) Au cours d’un choc inélastique, l’atome de mercure subit une transition électronique vers un niveau E n Préciser le niveau E n Exercice N°2 (6 points) et représenter cette transition par une flèche Première partie (2,5 points) 1) Préciser la composition d'un noyau de l'isotope 22 0 du radon ayant pour symbole 220 86 Rn 2)
Leçon 1 – Conservation de la quantité de mouvement
Pour les cinq collisions que tu as exécutées à l’exercice 5, vérifie que la quantité de mouvement totale initiale est égale à la quantité de mouvement totale finale
Conservation de la quantité de mouvement : Applications
Exercice 3 On tire une balle de fusil, horizontalement, dans une pièce de bois suspendue à un fil immobile La balle s’y arrête Les masses de la balle et du bois sont respectivement 3,0 g et 3,0 kg Après le choc, le bois a une vitesse de 0,40 m s-1 Quelle était la vitesse initiale de la balle ? Réponse rédigée :
PROGRAMMES DE SCIENCES PHYSIQUES DES CLASSES DE TERMINALES S1
d’application sous forme d’exercice : on traitera un exemple de choc élastique et un de choc inélastique ; on se limitera à ces deux exemples CHAPITRE P3 : Applications des bases de la dynamique Durée : 10 h CLASSE :T°S Objectifs d’apprentissage Contenus Activités d'apprentissage * Résoudre des problèmes de dynamique
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1
Classe : SG
Matière: Physique
Exercice I
représentée par la figure ci-dessous. st00 , le corps (S) est lancé horizontalement, à partir de A, à la vitesse 0V parallèlement a AB. AB est horizontal de longueur 30 m et développe intensité f.Le corps (S) atteint le point B a la vitesse
BV et il continue son mouvement vers le sol CD sans rencontrer aucun obstacle. Prendre2/10smg
; prendre le niveau du sol CD comme référence de énergie potentielle de pesanteur et négliger1) énergie mécanique du système (S, terre) est-elle conservée lorsque (S) passe de :
a- A vers B ? Justifier. b- B vers le sol ? Justifier.2) La figure ci-dessous représente énergie cinétique
CE , de lénergie potentielle de pesanteur PPEénergie
mécanique mE du système (S, terre) départ à où S atteint le sol. Une partie de la courbe (C) est effacée. a- La courbe (b) représente la variation deénergie potentielle de pesanteur du système
(S, terre). Justifier b- Que représente la courbe (a), la courbe (c) ? Justifier. Compléter, en justifiant, le graphique de la courbe (c). c- Déterminer graphiquement 0V et BV d- Déterminer énergie mécanique du système (S, terre) aux points A et B. En déduire f. e- Calculer la valeur de BC. f- Calculer la valeur de ct avec le sol.3) On suppose dans cette partie que AB est parfaitement glissant. Reproduisez la figure représentant
les courbes des variations en fonction du temps, des énergies CE PPE et mE du système (S, terre) entre 0 et 4s. (En supposant que le temps du mouvement de (S) ne change pas. VB V0 A B C D Sol 100200
300
400
500
600
700
800
0 1 2 3 4
t (s) E (J) (c) (b) (a) 2Exercice II :
On considère le schéma ci-dessous formé de : 1S ) un solide de masse 1m = 0.5 Kg placé sur un plan horizontal très poli et très lisse IAB. 2S ) un solide de masse 2m , suspendu par un fil flexible, inextensible, de masse négligeable et de longueur L= 1m. Le solide ( 2S ) touche légèrement le plan IAB ; le fil est vertical. -Un ressort de raideur K=200N/m.Expérience : On lance (
1S ) avec une vitesse v de valeur v = 6m/s vers le solide ( 2S ). Alors ( 1S ) entre en choc élastique avec ( 2S ). Après le choc ( 2S ) prend une vitesse 2v de même sens que v et de valeur 2v = 4m/s. N.B : - Le mouvement se fait sans frottement. - Le plan horizontal a) Chercher la vitesse 1v de ( 1S ) après le choc sachant que 1v a la même direction de v et 2v , ainsi la valeur de 2m b) Après le choc le pendule (fil, 2Sécarte de sa position verticale maximale
mCalculer
m m V de ( 2S ) (assimilable a unpoint matériel) quand son énergie cinétique est égale à son énergie potentielle de pesanteur.
d) ( 1S ), qui rebondit dans le sens contraire de v , entre en collision avec le ressort, alors valeur mx . Calculer mxExercice III
(S1) v (S2)B A I J
3 Un oscillateur élastique horizon spires non jointives de raideurK= 1N/n solide ponctuel (S) de masse m.
Le ressort est enfilé sur une tige horizontale AB sur laquelle peut se déplacer le solide (S). équilibre le solide (S) est au repos au point O de l iO, ). Voir la figure (1)On lance, à
st00 et à partir du point O, le solide (S) à la vitesse 0V . La figure (2) représente la variation isse OSx . Prendre 102Set le niveau horizontal de AB comme référence de 1) ?
2) énergie mécanique du système (S, terre) est-elle conservée ? Justifier et calculer sa valeur.
3) équation différentielle de mouvement de (S).
4) période propre ? Déduire la valeur de la masse m du solide (S).
5) équation horaire du mouvement, Déduire on instantanée de la vitesse.
6) Déterminer, en fonction de
x7) Déduire la valeur algébrique de la vitesse à
1t figurant dans la figure (2).8) En réalité les frottements sur AB ne sont pas négligeables et que
mx de (S) sera égale a 3.9cm à la fin de la première période a partir de st00 . Calculer le travail des forces de frottements au cours de cette oscillation. Exercice IV : pendule pesant - pendule de tension:On considère une tige AB homogène,
uniforme de longueur L=30 cm et de masseM= 400g.
A. Pendule Pesant : La tige AB peut
osciller, dans un plan vertical autour d'un adže horizontal (ѐ) passant par sans frottement. A R S O B iFigure 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
t (s) +4 -4 -3 -2 -1 1 2 3 t1 x (cm)Figure 2
B G A B A 410Experience : ˁm= 0.1 rd par
rapport à sa pos 0=0. o[pp passe par A. b) Démontrer que le mouvement du pendule est périodique de période propre t0=2 . Calculer sa valeurOn donne g=
220Experience : Maintenant le pendule est en équilibre. On écarte ce pendule de sa position
âche sans vitesse. Calculer la vitesse
B. Pendule de torsion : Maintenant, la tige AB est accrochée à un fil de torsion OG, de constante de torsion C. Le système (fil - tige AB) forme le pendule de torsion qui est suspendu au point fixe O. OG vertical. On fait osciller sans frottement AB dans le même plan horizontal autour du fil OG. Prenons le plan horizontal AB comme rĠfĠrence de l'Epp a) Montrer que le mouvement de AB est pendulaire b) La période propre mesurée est T0= 0.2 sec. Calculer C. on donne - moment d'inĠrtie de AB par rapport ă OG est I0= 5Classe : SG
Matière: Physique
Barème
Corrigé : Ex I
1-a- De A vers B
b- teconsEmtan 2- a- ppE , pendant le mouvement du corps sur AB (entre 0 s et 2 s) teconsEpptan ppE de pesanteur diminue b- mE mE diminue durant la deuxième partie de la courbe, le frottement e teconsEmtan cE , entre 0 s et 2 s, il y a de frottement, la valeur de la vitesse diminue extrémité de la courbe (c) à )cmEE c- A partir du graphe : smvmvEC/202 140002 00o smvmvEBBCB/102
11002o
d-JEmA800
JEmB500NfWEfm1030
800500
o ' e- mmgEBCmgBCEpp
pp2020400 o
f- 2 21500DmcmvJEE
(au point D) smm EvCD/5102 o
g-Corrigé Ex II
a- Choc, il y a conservation de la quantité du mouvement :221112)(1)(vmvmvmPPSS o
t (s) 800400
E (J) 2 4 Em EC Epp EC Epp 6
Les vecteurs sont collinaires :
221122111)(vmvvmvmvmvmo
(1)Choc élastique :
2 222 1 2 1 2 22
2 11 2 1)(2 1 2 1 2
1vmvvmvmvmvmo
(2)De (1) et (2) on trouve :
smv/21 1S ) se rebondit avec une vitesse 2 m/s quation (1) :Kgmm14)26(5.022ou u
b- Frottement négligeable : 0 2 222)5,78()cos1(002
1o o mmmCmBgLmvmEET
c- smVvVvmVmEEEECmCpp/83.222 1 2 1222 222
22
2
2o o u u o
d- )(1S touche le ressort : 02 1211111 vmEEEPeCm
2 22221 mPeCmkxEEE 2 112
1vmmk vmxkxmm1.02 12