Exercices sur le principe d'inertie - Bougaud-free

|PHYSIQUE |Exercices sur le principe d'inertie |Chap.19 |
Mouvement d'un palet . Le centre d'inertie d'un palet est animé d'une vitesse v = 2,5 m.s-1
sur un plan horizontal parfaitement poli de dimensions très grandes.
1) Quelle sera sa vitesse 2s, 4s,10 s plus tard ? Justifier votre réponse.
Le palet est soumis à deux forces qui se compensent parfaitement : le
poids );P) et la réaction );R). Le principe d'inertie s'applique et le
palet conserve sa vitesse v.
2) Quelle serait sa vitesse 1 h plus tard ? Sa vitesse reste toujours la
même. Est-ce réaliste ? Ceci est peu réaliste car le plan devrait
avoir une longueur très grande (d = v t = 2,5 ( 3600 = 9000 m).
3) Quelle est la distance parcourue par le palet au bout d'une minute et
45 s ?
d = v t = 2,5 m.s-1 ( (60s + 45s) 260 m Chute libre > Un corps pesant en chute libre constitue-t-il un système isolé ou
pseudo-isolé ? Justifier votre réponse.
Le corps pesant n'est soumis qu'à son poids );P), ce corps n'est pas
isolé ou pseudo-isolé. Mouvement d'un parachutiste 1) Un parachutiste qui descend à vitesse constante, suivant une
trajectoire verticale, représente-t-il un système isolé ou pseudo-isolé
? Justifier votre réponse.
Le parachutiste est un système pseudo-isolé car il est soumis à deux
forces qui se compensent : son poids );P) et la résistance );R) de
l'air. Son mouvement est rectiligne uniforme.
4) Quelles sont les forces qui agissent sur lui ? Donner leurs
caractéristiques.
Le poids );P) a une direction verticale, sens de haut en bas, appliqué
au centre de gravité G, de valeur P = m ( g la résistance );R) de l'air
a une direction verticale, sens de bas en haut.
5) Que peut-on dire de ces forces ? Ces forces se compensent donc les
valeurs sont égales. Sonde spatiale > Une sonde spatiale qui se déplace dans le vide interstellaire, loin de
tout astre, peut-elle avancer sans le secours de ses moteurs ?
Justifier votre réponse. La sonde n'est soumise à aucune force
(Exemple : interaction gravitationnelle) donc elle est isolée. Il obéit
au principe de l'inertie.
Préciser la nature de son mouvement en indiquant le référentiel
utilisé. Son mouvement est rectiligne uniforme dans un référentiel
héliocentrique. Mouvement d'une voiture . On admet que sur une route horizontale, verglacée, le poids d'une
voiture est compensé par l'action du verglas sur les roues. Dans ces
conditions, en négligeant l'action de l'air :
1) Une voiture peut-elle avancer à vitesse constante sur, une route
droite ?
Oui, car les forces se compensent.
6) Peut-elle ralentir, en freinant, sur cette même route ?
Non, car le verglas supprime les frottements entre la roue qui ralentit
et la glace.
7) Peut-elle prendre un virage ? Non car la voiture suit le principe de
l'inertie dans ce cas et son mouvement est rectiligne uniforme donc la
voiture ne peut pas virer. Conclusion : il faut être très prudent et
ralentir par temps de verglas. Mouvement d'un ballon dans une voiture . Dans des conditions normales, sur une route horizontale, une voiture
aborde un virage à vitesse constante. Un ballon est placé sur la plage
arrière supposée horizontale de cette voiture. Les frottements du
ballon sur la plage arrière seront négligés.
1) Sur le schéma ci-dessous, on a repéré la position du ballon avant le
virage effectué par la voiture. En appliquant le principe de l'inertie,
quelle est la position du ballon au cours du virage ?
Le ballon poursuit son mouvement rectiligne uniforme dans le
référentiel terrestre car il est pseudo-isolé.
8) Compléter le schéma. Expliquer votre raisonnement.
La trajectoire reste rectiligne, le ballon se déplace vers la gauche
dans la voiture si celle-ci tourne à droite.