NOM :……………………. Prénom :…………………………… Classe : ………. 5e GT Sciences 6 : PHYSIQUE DEVOIR : MRU 1. a. b. c. d. e. Voici le graphique du mouvement d’une balle. Quelle proposition correspond le mieux à son mouvement? La balle se déplace le long d’une surface plane. Puis, elle descend le long d’une colline et s’arrête finalement. La balle ne bouge pas dans un premier temps. Puis elle descend une colline et s’arrête. La balle se déplace à vitesse constante, ralentit puis s’arrête. La balle ne bouge pas dans un premier temps. Elle se déplace ensuite à vitesse constante, en sens opposé au référentiel d’étude, puis s’arrête. La balle se déplace le long d’une surface plane, se déplace ensuite le long d’une colline et poursuit finalement son mouvement sur une surface plane. 2. Un homme se trouve à l’origine d’un référentiel, il recule lentement et régulièrement pendant 5 secondes. Puis il reste immobile pendant 5 secondes, puis avance deux fois plus vite environ pendant 5 secondes. Quel graphique, parmi les quatre suivants, traçant la vitesse en fonction du temps, correspond le mieux à ce scénario? 3. Bernard et Françoise vont à la rencontre l’un de l’autre. Ils partent tous les deux en même temps de leurs domiciles respectifs distants de 2,4 km ; le premier a une vitesse constante de 1,5m/s et la seconde une vitesse constante de 1,0 m/s. a) Représenter sur le même graphique la position de chacun d’eux en fonction du temps. graphique horaire de la position 3000 position (m) 2500 2000 1500 1000 500 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 temps (s) b) Trouver par le calcul, à quelle distance du domicile de Bernard a lieu la rencontre et à quel instant. Données vB = 1,5m/s xB0 = 0m vF = -1m/s xBF = 2400m Inconnue x(t) Formule x(t)= x0+v.t Solution x(t)B= 1,5.t x(t)F= 2400-1.t A leur rencontre x(t)B= x(t)F 1,5.t=2400-1.t 2,5t = 2400 t = 960s => la rencontre aura lieu à 960s Position par rapport à Bernard x(t)B= 1,5.960 x(t)B= 1440m => La rencontre aura lieu à 1440m du domicile de Bernard 4. Deux trains partant à la même heure des gares de Liège et Louvain, distantes de 80 km roulent sur des voies rectilignes parallèles et se dirigent l’un vers l’autre. Le premier à une vitesse constante de 90 km/h et le second de 70 km/h. Si le départ est à 15h, à quelle heure aura lieu la rencontre et quel sera le point de croisement ? Données V1 = 25m/s X10 = 0m V2= -19,44m/s xBF = 80000m Inconnue x(t) Formule x(t)= x0+v.t Solution x(t)1= 25.t x(t)2= 80000-19,44.t A leur rencontre x(t)B= x(t)F 25.t=80000-19,44.t 44,44t = 80000 t = 1800s => la rencontre aura lieu à 15h30 Position par rapport à la gare de Liège x(t)B= 25.1800 x(t)B= 45000m => La rencontre aura lieu à 45km de Liège 5. Le Thalys n°4305 part de Bruxelles midi à 9h58 en direction de Paris, il roule à la vitesse constante de 234km/h. Dans l’autre sens, le Thalys n°4343 part de Paris en direction de Bruxelles à 10h22 et roule à la vitesse constante de 198km/h. La distance entre les deux gares est de 306km. a) Déterminer graphiquement quand et à quelle distance de Bruxelles doivent se croiser les deux trains. Présenter tes résultats sous la forme d’un graphique (position en fonction du temps). position (m) Graphique horaire de la position 500000 450000 400000 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 temps (s) b) Préciser ensuite le résultat par le calcul du moment et de la position de leur intersection en utilisant les lois appropriées. Données vtrain1 = 65m/s x0 train1 = 0m t0= 0s vtrain2 = -55m/s x0 train2 = 306 000m t0 train2= 24.60 t0 train2= 1440s Inconnue x(t) Formule x(t)= x0+v.(tf-ti) Solution x(t)1= 65.(tf – 0) x(t)2= 306 000-55.(tf-1440) A leur rencontre x(t)1= x(t)2 65.(tf – 0)= 306 000-55.(tf-1440) 65tf+55tf= 306 000 + 79 200 120 tf= 385 200 tf=3210s => la rencontre aura lieu à 10h51min30s Position par rapport à la gare de Bruxelles x(t)B= 65. 3210 x(t)B= 208 650m => La rencontre aura lieu à 208,65km de Bruxelles 6. Deux voitures partent en même temps de deux villes distantes de 120 km. Elles roulent l’une vers l’autre. La voiture partie de A roule à 72 km/h, celle partie de B à 90 km/h. Déterminez algébriquement à quelle heure et à quelle distance de la ville de départ les voitures se croiseront. Données vA = 20m/s xA0 = 0m vF = -25m/s xB0= 120 000m Inconnue x(t) Formule x(t)= x0+v.t Solution x(t)A= 20.t x(t)B= 120 000-25.t A leur rencontre x(t)B= x(t)F 20.t=120 000-25.t 45t = 120 000 t = 2666,67s => la rencontre aura lieu à 2666,67s Position par rapport à la voiture 1 x(t)1= 20. 2666,67 x(t)1= 53 333m => La rencontre aura lieu à 53,33 km de A
