manuel de physique Chimie en seconde S et TI.docx

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A.PHYSIQUE
1. MOUVEMENT ET VITESSE
Exercice1
Deux automobilistes A et B roulent à la même allure et dans le même sens sur deux voies parallèles
d’une autoroute. L’automobiliste B est-il en mouvement ou au repos par rapport :
1. A la terre ?
2. Aux sièges de l’automobiliste B ?
3. Aux sièges de l’automobiliste A ?
Exercice2
Un automobiliste met 2mn3s pour traverser une agglomération longue de 2,3Km or la vitesse est
limitée à 60km/h.
1. Cet automobiliste est-il en faute ?
2. Quelle durée aurait il mise s’il avait roulé à 60km/h ?
Exercice 3
La position d’un mobile dans un repère (o,i,j) est donnée par : OM=(2t-1)i+(4t)j
1. Déterminer la position de M à l’instant t0=0 s.
2. Déterminer ses positions aux instants t1=1/2 s et t2=2 s.
3. Déterminer la distance parcourue pendant ces deux instants
4. Quelle est sa vitesse à ces instants ?
Exercice4
Un cycliste conserve une vitesse constante V=18Km/h pendant les dix premiers kilomètres d’un
parcours de longueur 25Km. Fatigué, il effectue alors les quinze derniers kilomètres à la vitesse
constante V’=9Km/h.
1. Quelle est alors la durée de chaque partie du trajet ?
2. Calculer la vitesse moyenne du cycliste en m/s et en km/h
Exercice5
Une route présente un tronçon rectiligne entre deux points A et B distants de 10km. Une voiture V1
passe devant le point A à 8h00 et se dirige vers le point B à la vitesse de 72Km/h.
Une deuxième voiture V2 Passe devant le point B à 8h2mn et se dirige vers le point A à la même
vitesse de 72Km/h.
X A B X’
Les mouvements des deux voitures sont étudiés dans un repère d’origine A. la position de la voiture
V1 par rapport à A à un instant t quelconque est donnée par l’expression : X1=20t.
De même la position X2 de la voiture V2 par rapport à A à un instant t a pour expression :
X2=--20t+12400.
1. Calculer la position par rapport à A de chaque voiture a l’instant t=8h4mn.
2. Calculer la distance qui sépare les deux voitures à 8h4mn.
3. Déterminer l’heure et le lieu du croisement des voitures.

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M. Ngourné Yves
Exercice 6
Le document ci-dessous est une reproduction de la position d’un palet en mouvement sur une table
à coussin d’air. La durée entre deux inscriptions successives est t=1/2 s.
M1 M2 M3 M4 M5 M6
t1 t2 t3 t4 t5 t6
Données : M1M2=2m ; M2M3=2,32m ; M3M4=3,2m ; M4M5 =3,5m ; M5M6=3,75m
1. Calculer la vitesse moyenne entre les instants t1 et t3 puis entre t4 et t6.
2. Calculer les vitesses instantanées de M aux instants t3 et t4.
3. Quelle est la nature du mouvement ?
Exercice7
Les équations horaires du mouvement d’un mobile se déplaçant dans un plan muni d’un
repère (o, i, j) sont :
X=t2-1 X en m
Y=2t2-2 Y en m avec t ≥0
Le mobile est mis en mouvement à la date t0= 0 s.
1. Déterminer les coordonnées du mobile au début du mouvement et 5s après le début du
mouvement.
2. Déterminer l’expression de la distance parcourue par le mobile entre l’instant initial et un
instant t quelconque. Calculer la distance parcourue 10s après le début du mouvement.
3. A quel instant le mobile passe il par le point d’abscisse nul ?quelle est alors son ordonnée ?
Exercice8
Deux points M1 et M2 se déplacent sur un axe X’X ; leurs abscisses dépendent de la date t.
X1=0,02t2 ; X2= --3t+68. X1 et X2 sont mesurée en mettre et t en secondes.
1. Remplir le tableau :
t(s)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
X1(m)
X2(m)
2. A quelle date les deux mobiles se croisent ?
3. Quelle est la distance M1M2 lorsque t=10s ? t=30s
Exercice 9
Un disque 45 tours tourne à la vitesse de rotation de 45tours/min.

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M. Ngourné Yves
1. Quelle est la trajectoire d’un point M du disque situé à 10cm de l’axe de rotation ?
2. Quelle est la nature du mouvement du point M ?
3. Calculer la longueur de la trajectoire décrite par M lorsque le disque fait un tour.
4. Quelle est la vitesse de M en m/s.
5. Représenter, sur la trajectoire de M le vecteur-vitesse à un instant que vous choisirez.
Echelle : 1Cm pour 0,1m/s
Exercice10
Une piste cycliste est formée de deux lignes droites de longueur 80m reliées par deux demi-cercles
de rayon R= 38,2m.
1. Faire le schéma de cette piste et calculer sa longueur avec trois chiffres significatifs. On
donne : la longueur du cercle de rayon R : L=2πR.
2. Quel temps mettra un coureur cycliste roulant à 45Km/h pour parcourir 10tours de cette
piste ?
3. Combien de tours le cycliste parcourt-il s’il roule à 40Km/h pendant 18minutes ?

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M. Ngourné Yves
2. CENTRE D’INERTIE
Exercice1
Une médaille que l’on assimilera à une pièce cylindrique de diamètre d=2Cm et d’épaisseur e=1mm a
une masse m=4,1g. Elle est constituée d’un alliage d’or et de cuivre.
1. Calculer la masse volumique de l’alliage.
2. Quelle est la composition en volume de l’alliage ?
3. Calculer la masse d’or et la masse de cuivre que contient la médaille.
On donne : Masse volumique de l’or ρ1=19300Kg/m 3
Masse volumique du cuivre ρ2=8900kg/m3
Exercice2
Parmi les gaz d’échappement des véhicules. Il s’en trouve un, très toxique le monoxyde de carbone
CO. La distance entre les atomes de carbone et d’oxygène dans la molécule CO est de 113Pm.
Sachant que C=12g /mol et O=16g/mol. Déterminer la position du centre d’inertie de cette molécule.
mC mO
Exercice3
Dans un repère orthonormé (o,i,j), on place en A1(2 ;1) un objet ponctuel de masse m1=1g et en
A2(9 ;4) un objet ponctuel de masse m2=2g.
1. Quelle est la position du centre d’inertie G de l’ensemble ?
2. On place en A3 (0 ; 7) un objet de masse m3=1g. Quelle est la nouvelle position du centre
d’inertie G’ de l’ensemble des trois objets ?
Exrecice4
Une sphère homogène en cuivre de rayon r=4cm est fixé a une tige fine cylindrique et homogène en
cuivre de longueur 40Cm de masse 50g. Le prolongement de l’axe de la tige passe par le centre de la
sphère.
1. Calculer la masse de la sphère (masse volumique du cuivre 8,9g/Cm3)
2. Déterminer la position du centre d’inertie de l’ensemble.
Exercice5
Un cylindre est formé de deux parties :
Une partie en bois de longueur 10Cm et de masse volumique 0,8g/Cm3.
L’autre en alliage de longueur 1Cm et de masse volumique 8g/Cm3.
Déterminer la position du centre d’inertie ce cylindre.
Exercice6
La plaque ABCD, représentée ci-dessous, homogène et d’épaisseur constante a une forme
trapézoïdale avec : AB=BC=CD=a et la base AD=2a. Déterminer graphiquement la position du centre
d’inertie de cette plaque, puis par calcul en utilisant le repère (o,i,j) avec O le milieu de AD.

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M. Ngourné Yves
Exercice7
Trois barres homogènes de même longueur l=80Cm formant un triangle équilatéral ABC. AB et AC
ont pour masse m.
Quel doit être la masse de la barre BC pour que le centre d’inertie G de ce triangle soit situé au quart
de la hauteur OA, du côté de O ? Quelle est la distance OG ?
Exercice8
Un marteau comporte un parallélépipède en acier, e= 8Cm, de masse m=5kg. ce parallélépipède est
traversé dans sa partie centrale par un manche en bois, de longueur L=1m, de section rectangulaire
S=10Cm2 la masse volumique du bois utilisé est 900Kg/m3.
1. Déterminer la masse du manche. Ouse situe le centre d’inertie du manche ?
2. Soit A l’extrémité du manche. A quelle distance de A se trouve le centre d’inertie du
marteau ?
B
C
D
O
j
i
60°
2a
a
a
a
A
B
C
O
L
e