FI Physique 112 – Révision générale pour l`examen Cinématique

FI Physique 112 – Révision générale pour l’examen
Cinématique
1. Un avion peut aller à 2,56 x 103 km/h sur une distance de 1 300 m. Combien de temps, en heures,
pour faire ce trajet? 5,08 x 10-4 h
2. Quelle-est la vitesse moyenne si, entre 120 m et 792 m, la différence de temps est de 0,3 secondes?
2240 m/s
3. La vitesse moyenne d’une voiture est de 17 m/s. Si on commence à mesurer la distance à 180,2
secondes (temps initial), quel sera le temps final après une distance de 3 450 m? (3) 383,14 s
4. Une voiture freine de 120 km/h à 0 km/h en 8 s. Quelle-est l’accélération en m/s2? -4,17 m/s2
5. Une balle est lancée du haut d’un édifice à une vitesse initial de 0 m/s. Ça prend à la balle 5,4 s pour
tomber jusqu’en bas. La balle va frapper le sol à quelle vitesse? -52,92 m/s
6. Jeremy lance à 8 m/s son crayon vers le haut qui frappe le plafond qui est à 3 m au-dessus de sa main.
Combien de temps cela a-t-il pris? 0,58 s
7. Morgan Freeman est en haut d’un édifice et il veut jouer un tour à Chuck Norris (qui d’autre).
L’accélération gravitationnelle est maintenant changé à -23 m/s2 parce que Morgan Freeman en a fait la
narration dans son dernier film. Morgan Freeman lance un ballon d’eau vers le bas à une vitesse de 7,5
m/s. Morgan Freeman ne sait pas que Chuck Norris est invincible et donc le ballon frappe sol et non Chuck
Norris. Le ballon frappera le sol à quelle vitesse s’il a tombé pendant 1,89 s? -50,97 m/s
1. Qui a réalisé que la Terre orbite le Soleil?
a) Newton
b) Copernic
c) Galilée
d) Bill Nye
2. Qu’est-ce que l’étude du mouvement des objets?
a) Cinématique
b) Mécanique
c) Statique
d) Dynamique
3. Quel scientifique nous a apporté les lois de base de la mécanique classique.
a) Einstein
b) Copernic
c) Newton
d) Galilée
4. Quel type de quantité à une grandeur seulement.
a) Scalaire
b) Vecteur
c) Mesure
d) Déplacement
5. Quel type de quantité à une grandeur et une direction.
a) Scalaire
b) Vecteur
c) Mesure
d) Déplacement
6. Comment appel-t-on la distance par unité de temps?
a) Vitesse
b) Vitesse moyenne
c) Vitesse vectorielle moyenne
d) Vitesse vectorielle instantanée
7. L’espace la plus courte qui sépare deux positions est appelé :
a) Position
b) Distance
c) Déplacement
d) Vecteur
8. Dans la liste suivante, quelle quantité physique est un vecteur :
a) masse
b) temps
c) volume
d) température
e)accélération
9. Un mouvement dont la vitesse reste la même serait un :
a) mouvement rectiligne uniforme
b) mouvement uniforme accéléré
c) mouvement constant
10. Un mouvement dont la vitesse augmente de façon constante serait un :
a) mouvement rectiligne uniforme
b) mouvement uniforme accéléré
c) mouvement constant
11. D’après le graphique à droite, lequel représente un mouvement vers le haut?
a) A
b) B
12. D’après le graphique à droite, lequel représente une petite vitesse?
a) A
b) B
13. Décrit le mouvement si la vitesse est négative et l’accélération est positive :
a) accélère et avance
b) accélère et recule
c) décélère et avance
d) décélère et recule
14. Décrit le mouvement si la vitesse est positive et l’accélération est positive :
a) accélère et avance
b) accélère et recule
c) décélère et avance
d) décélère et recule
15. Décrit le mouvement si la vitesse est négative et l’accélération est négative :
a) accélère et avance
b) accélère et recule
c) décélère et avance
d) décélère et recule
16. La mesure « 5 m/s2 » signifie que :
a) On avance de 5 m dans une seconde
b) On avance de 5 m dans deux secondes
c) On augmente la vitesse de 5 m/s dans une seconde
d) On augmente la vitesse de 5 m/s dans deux secondes
17. Un objet est lancé vers le haut et retombe dans la main. Si l’objet est dans les airs pour un
temps total de 3 s, après combien de temps l’objet a atteint sa hauteur maximale?
a) 9,8 s
b) 6 s
c) 3 s
d) 1,5 s
Pour les questions #18 à 23, identifie ce que représente le mouvement.
18.
a) Aucun mouvement
b) Accélération constante
c) Accélération qui augmente d) Vitesse constante positive
e) Vitesse constante négative
19.
a) Aucun mouvement
b) Accélération constante
c) Accélération qui augmente d) Vitesse constante positive
e) Vitesse constante négative
20.
a) Aucun mouvement
b) Accélération constante
c) Accélération qui augmente d) Vitesse constante positive
e) Vitesse constante négative
21.
a) Aucun mouvement
b) Accélération constante
c) Accélération qui augmente d) Vitesse constante positive
e) Vitesse constante négative
22.
a) Aucun mouvement
b) Accélération constante
c) Accélération qui augmente d) Vitesse constante positive
e) Vitesse constante négative
23.
a) Aucun mouvement
b) Accélération constante
c) Accélération qui augmente d) Vitesse constante positive
e) Vitesse constante négative
24. Dans un graphique déplacement-temps, la pente représente :
a) temps
b) déplacement
c) vitesse
d) accélération
25. Dans un graphique vitesse-temps, la pente représente :
a) temps
b) déplacement
c) vitesse
d) accélération
Le graphique vitesse-temps suivant est pour les question #26 à 29.
26. Quel est le déplacement pendant les 6 première secondes?
a) -10 m
b) -15 m
c) -25 m
d) 25 m e) -30 m
27. Quel est le déplacement total de 0 s à 22 s?
a) 10 m
b) 135m
c) 7 m
-15 -40 -10 10 60
d) 5 m
28. Trouve l’accélération de la partie F.
a) 10 m/s2
b) 2 m/s2
c) 20 m/s2
d) 5 m/s2
29. Quelle partie(s) est sans mouvement?
a) C b) E c) G
30. Le graphique suivant représente le mouvement d’un coureur.
a) Dessine la droite la mieux ajustée.
b) Trouve la position à 2,5 s. ___ 5 m __
(1)
c) Trouve la vitesse moyenne basée sur la droite la mieux ajustée en montrant tes calcules. 2 m/s
Dynamique
1. Cite les 3 lois de Newton et donne un exemple pour chacune. Qu’est-ce que l’inertie?
L’inertie est la résistance à un objet de changer son état de mouvement.
2. Qu’est ce qui cause l’accélération d’un objet? Force nette
3. Deux forces différentes sont appliquées à deux objets de même masse, la première force est plus grande
que la deuxième force. Que peux-tu conclure au sujet de l’accélération des 2 objets?
L’accélération du deuxième est plus grande.
4. Quelles variables déterminent la force gravitationnelle entre deux objets? De quelle façon chaque
variable influence la force gravitationnelle?
Masse : Plus elle est grande, plus la force est grande.
Distance qui les séparent (r) : Plus elle grande, plus la force est petite.
5. a) Définit ce qu’est la force normale. Force de réaction perpendiculaire à la surface.
b) Quelle loi de Newton est responsable de l’existence de la force normale et pourquoi? 3ième loi
8. a) Une table de 32 kg est poussée avec une force de 50 N et la friction est de 20 N.
Quelle est son accélération? 960 m/s2
b) Cette même table avec une masse de 32 kg et d’un frottement de 23 N sera poussée avec
quelle force si elle passe d’une vitesse de 4 m/s à 18 m/s dans un temps de 2 s? 244 N
9. Quelle est la masse d’une lune qui orbite une planète de 6 x 1024 kg si la distance entre elle est de
400 000 km et la force gravitationnelle est de 2 x 1026 N.
8 x 1028 kg (disons que la lune et la planète devrait être inversées car une lune à moins de masse)
10. Une boite de 4 kg est poussée avec une force de 30 N et avance à une vitesse constante. Quelle est le
coefficient de frottement cinétique? 0.77
11. Quelle est la force appliquée pour faire accélérer une masse de 13 kg à 35 m/s2 sur une table de verre si le
coefficient de frottement cinétique est de 0,4? 505.96 N
12. Une boite de 20 kg immobile est poussée pendant 1,6 seconde jusqu’à une vitesse finale de 23 m/s. Le
coefficient de frottement est de 0,5.
a) Quelle est la force de frottement? -98 N
b) Quelle est la force appliquée? 483,5 N
c) Quelle distance sera parcourue? 18,4 m
13. Une planchiste en planche à roulette s’est fait accélérer jusqu’à 9 m/s et à cause du frottement et une
poussé dans le dos par le vent de 13 N il s’arrête complètement après 5 secondes. Si la planche à une
masse 10 kg et le planchiste est de 90 kg, quelle est cette force de frottement? -193 N
14. Un bloc de 6 kg glisse dur une table et s’arrête. Si la vitesse initiale était de 3,2 m/s que le coefficient de
friction cinétique est de 0,4, trouve la force frottement, l’accélération et le temps que ça prend pour
arrêter. -23,52 N
3,92 kg
0,82 s
Énergie, travail et puissance
1. Trouve le meilleur terme qui va avec la définition. Ils peuvent se répéter et ne sont pas tous utilisés.
Définition
Réponse
Choix de terme
1. En toutes directions, cause la perte d’énergie
cinétique
2. Unité équivalente à J / s
Frottement
3. La capacité de faire un travail
Énergie
4. Énergie de mouvement
Énergie cinétique
5. Dépend de la hauteur
Énergie
potentielle
Énergie totale
6. Type d’énergie qui ne change jamais
7. Énergie emmagasinée prête à être utilisée
Watt
8. Unité équivalente à N x m
Énergie
potentielle
Joule
9. Ce qui est au repos n’en possède pas.
Énergie cinétique
10. Variable qui affecte l’énergie cinétique (sauf v)
Masse
11. Quantité de travail fait dans un certain temps
Puissance
12. Transfert de l’énergie d’une forme à l’autre
Travail
Masse
Hauteur
Vitesse
Accélération
1. Combien de travail est effectué pour déplacer un objet de 10 kg sur 5 m si on le pousse avec une force nette
de 20 N? 1 J
2. Combien de travail est effectué pour augmenter la vitesse d’une bicyclette de 50 m/s en 3 secondes si la
bicyclette à une masse de 40 kg. 5 x 104 J
3. Une balle est lancée vers le haut. À quel point de sa trajectoire la balle possède-t-elle la plus grande énergie
potentielle? À sa position la plus haute. Aussi à ce point, V = 0.
4. Une balle de 100 g se déplace dans les airs avec une vitesse de 20 m/s vers le bas. Son énergie potentielle
est de 70 J. Que sera sa vitesse lorsqu’elle touchera le sol? 42,43 m/s
5. Un piano de 105 kg tombe vers le sol avec une vitesse de 30 m/s. Que sera sa vitesse finale juste avant de
toucher le sol, si son énergie potentielle est de 6000J? 31,85 m/s
6. Trace le graphique de l’énergie totale d’un système en fonction du temps.
7. On laisse tomber un ballon de 1 kg d’une hauteur de 5m. Celui-ci rebondit à une hauteur de 2,3 m après
avoir frappé le plancher. Quelle quantité d’énergie a été transformée lors de la collision? 26,46 J
8. Une bombe de 11 kg descend lentement vers le sol, à partir du repos à une hauteur initiale de 1 050 m.
a. Quelle est l’énergie potentielle gravitationnelle de la bombe à 1 050 m? 113 199 J
b. Quelle est son énergie potentielle gravitationnelle à 525 m? 56 595 J
c. Trouve l’énergie cinétique à 340 m. 76 547 J
d. Quelle sera l’énergie cinétique à une hauteur de 0 m? 113 199 J
e. Quelle sera la vitesse d’impact au sol de la bombe? 143,46 m/s
9. Une cheval exerce une force de 400 N pour tirer une charrue de 100 kg sur une distance de 30 m en 15 s?
Quelle est la puissance requise pour effectuer le travail? 800 W