NOM : ................................................ Prénom ...

|NOM : |Prénom : |Classe : 2nde|
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Exercice n°1 : Forces. (6 points).
Soit un pendule suspendu à une ficelle.
1°- Définir le système.
2°- Définir le référentiel.
3°- Faire le bilan de toutes les forces qui agissent sur le système.
4°-Quelle est la tension dans la ficelle d'un pendule, lorsque celui-ci est
immobile, sachant que la masse du pendule est de 100 grammes? On prendra
g=9,8 N.Kg-1. [pic]
Exercice n°2 : chute d'une bille. (7 points).
1. On étudie dans le référentiel terrestre une bille qui tombe dans l'air
(fig. a).
a. Comment évolue la vitesse de la bille au cours du temps ? Justifier à
l'aide de la chronophotographie.
b. En utilisant le modèle des lois de la mécanique, que peut-on dire des
forces [pic]
qui s'exercent sur la bille ? On énoncera la loi utilisée.
(fig. a)
(fig.b)
c. Faire la liste des forces qui s'exercent sur la bille et les représenter
sur un schéma.
2. La même bille tombe dans une longue éprouvette contenant de la glycérine
(fig. b). On étudie son mouvement toujours dans le référentiel terrestre.
a. On peut distinguer deux phases dans le mouvement de la bille. Comment
évolue la vitesse de la bille pour chacune de ces deux phases ? Justifier à
l'aide de la chronophotographie.
A partir de maintenant on étudie la 2e phase du mouvement.
b. En utilisant le modèle des lois de la mécanique, que peut-on dire des
forces qui s'exercent sur la bille ? On énoncera la loi utilisée.
c. Faire la liste des forces qui s'exercent sur la bille et les représenter
sur un schéma. Exercice n°3 : Gravitation. (7 points).
|Le satellite Phobos de la planète Mars décrit une trajectoire circulaire dont le |
|centre est confondu avec le centre de Mars. Le rayon de cette trajectoire a pour |
|valeur R = 9378 km. On considérera que Phobos et Mars ont des masses régulièrement|
|réparties autour de leur centre. |
|Exprimer littéralement la valeur F M / P de la force exercée par Mars sur le |
|satellite Phobos. |
|Calculer la valeur de cette force. |
|Déterminer la valeur de la force F P / M exercée par Phobos sur la planète Mars. |
| Données : |
|- Masse de la planète Mars : m M = 6,42 x 10 23 kg |
|- Masse du satellite Photos : m P = 9,6 x 10 15 kg |
|- Constante de gravitation Universelle : G = 6,67 x 10 - 11 S.I |
Correction.
Exercice n°1 : Forces. (4 points).
1. Système pendule.
2. Référentiel : terrestre_galliléen.
3. Le système est soumis à :
T : Verticale, vers le haut, appliqué au point de contact fil- boule.
P : verticale, vers le bas appliquée en G.
4. P= m.g= 100.10-3 .9,8=0,98N.
Le système étant en équilibre P=T= 0,98N Exercice n°2 : chute d'une bille.
1.a. La vitesse augmente car la distance parcourue par la bille dans un
intervalle de temps donné augmente.
b. Si un système n'est ni immobile ni en mouvement rectiligne uniforme,
alors les forces qui s'exercent sur le système ne se compensent pas. Les
forces exercées sur le système bille ne se compensent pas car la
vitesse varie.
c. Force exercée par l'air (les frottements).
Force exercée par la Terre ( le poids); [pic]
2. a. Au cours de la première phase, la vitesse de la bille augmente car
celle-ci parcourt une distance de plus en plus grande dans des intervalles
de temps égaux (intervalle entre deux photographies).
Dans la deuxième phase, la vitesse de la bille est constante car la
distance parcourue reste la même pour chaque intervalle de temps.
b. Si un système est en mouvement rectiligne uniforme, alors les forces qui
s'exercent sur le système se compensent : les forces exercées sur la bille
se compensent donc.
c. Force exercée par la Terre ;
Force exercée par la glycérine. [pic]
Exercice n°3 : Gravitation.
1. Expression littérale de F M / P :
- [pic]
2. Valeur de la force F P / M :
- [pic]
3. Valeur de la force F P / M : De la loi de la gravitation Universelle,
on déduit
- [pic] -----------------------
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