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Cours a domicile: 77 513 63 49
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. LYCEE TECHNIQUE
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BXEBCJCR3;
A11nit scolairt: 2020-2021
Cellult dt Sciences Pl1ynques
Classe: Premltres S
Gu~IIW"l't · 0.kar
Une petite bille de masse m = 300 g glisse sans rouler sur le trajet ABC. Sur tout le trajet la bille est
soumise à des forces de frottement d'intensité constante f = 0,03 N. Le tronç,?n AB est un arc de c;e.rcle
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de centre O etde rayon~= 2 m. On donne AB,. i'= 500 N; 9 =
= 45° etg=10 N.kg·
1/ Quelle est la vitesse VAde la bille lors de son passage en A sachant que qu'elle s'arrête en B1
2/ L'équilibre de la bille en B étant Instable, celle-ci glisse alors vers le point C. Dé~?rmlnerla -vltesse
Ve de la bille en C.
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3/ Au point C est placée l'extrémité d'un ressort de raideur k = 500 N.m -1. La bille bute en C sur le
ressort avec la vitesse Ve= 3,4 m.s·1 qu'elle comprime. Soit x la compression maximale du ressort (x
est positif).
3.1/ Par application du T.E.C. montrer la relation: kx2 + 2 x(f- mg sin 8)- mVf= O.
3.2/ Calculer la compression maximale x du ressort
SERIE D'EXERCICES SUR P2: ENERGIE CINET_IQ.UE
EXERCJCEt;
Un skieur de masse m = 80 kg glisse sur une piste formé de trois parties:
- une partie AB rectiligne lnclin~ d'un angle a= 30° par rapport à l'horizontal et de longueur L;
- une partie BC circulaire de centre O et de rayon r qui Intercepte un angle 13 = 60°;
- une partie CD rectiligne ·horizon_tal de longueur L':
Toute la trajectoire à lieu dans un même plan vertical et le slo'eur part en A sans vitesse Initiale.
1/ Les frottements sont supposés négligeables sur toute la piste.
a/ En appliquant le théorème de l'énergie cinétique, exprimer la vitesse Ve en fonction de g. Let a puis
la vitesse Ve en fonction de g. r, L, a et p.
b/ Faire l'application numérjque de Ve et de Ve. On donne: g = 10Nfkg; L = 2,Sm et r =2,4 m.
2/ Les frottements ne sont plus négligés et Ils sont équivalentes à une force unique d'ir.tensitéf.
a/ Exprimer les nouvelles vitesses Vs' et Ve' respectivement en fonction de m, g. L, ·a, et f et en
fonction de m, g, r, L, a, fl etf.
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b/ Faire l'application numérique avec les mêmes données précédentes et/=10 N.
c/ Le skieur arrivera-t-11 en D? Justifier votre réponse clairement On donne L'=lOO m.
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·EXERCICE2
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(C)Wahab Diop LSLL
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ElŒRCJCÉ4:
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Une platine de ~e-disque, de moment d'inertie llol = 18,84.10-2 kg.m~, est entraînée à la .vitesse
de 300 rad/min.
1/ Déterminer l'énergie cinétique de la platine.
2/ On coupe l'alimentation du. r:ioteur, la platine de tourne-disque effectue S tours avant de
s'immobiliser.
a/ Déterminer le travail des forces de frottement
b/ Calculer le moment, supposé constant, des forces de frottement Prendre 11 = 3,14
c/ En déduire l'intensité des forces de frott~111ent sachant que le rayon de la platine r = 2cm.
.D
·. Un 'corps A de masse m1 = 2kgposé sur un.plan Incliné faisant un angle a.=·30° avec le plan hortzontal
est entrainé par l'intermédiaire d'un fil inextensible de masse négligeable par un corps B de niasse
I112_a=.. l,8kg.Le fil passe par la gorge d'une-pouliè de masse négligeable. Au début.du mouvement le
èiirps B est abandonné sans vitesse ini$iale d'une-hauteur h = Sm par. rapport au plan horizontal. On
prendra g= 9,8N/Kg.
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1/-0n suppose que les forces de frottements scint négligeables sur le plan incliné.
a/;Enon~er le théQrème !le l'énergie ciné~que.
b/ R,eprésenter toutes les forces qui s'exercent sur le système {A+ B}. c/ è.tlculer la somme des travaux de toutes les forces extérteures au système {A + B} entre l'instant de
départ et l'instant où le corps B attefot le plan horizontal.
· d/ l!n déduire la vitesse du corps B au moment.où il atteint le plan horizontal
2/- En réalité sur le plan incliné existe des forces de frottements assimilables à une force f tangente à
la trajectoire du corps .A. Le corps B arrtve sur le plan hortzontal à .ta vitesse V1 = 2m/s. Calculer
l'intensité de la force de frottement
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EXERCICES
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Une tige AB, mince, homogène et rigide, de section constante est mobile dans,un plan vertical autour
d'un axe horizontal (A), qui lui est perpendiculaire et passant par l'extrémité A. La tige est de.masse
m=SOOg et de longueur 2L=60cm. On l'écarte d'un angle r1:1=60° par rapport à la verticale et on
l'abandonne sans vitesse initiale.
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1/ Le mo~ent d'inertie de la tige par rapport à (A) est )6= !mLZ. Calculer la valeur de )A.
2/ Déterminer la vitesse angulaire de la tige lorsqu'elle passe par sa position d'équilibre.
3/ Quelle vitesse minimale faut-il communiquer au point B, lorsque la tige est dans sa position .
d'équilibre stable pour qu'elle effectue un tour complet autour de l'axe (A), si les frottements sont
négligeables ?
4/ Dans sa position d'équilibre, la tige est mise en rotation autour de l'axe (A) avec une vitesse de 150
tours/s. Elle effectue 5 tours et quart avant de s'arrêter sous l'action d'un couple de forces de
frottement
Calculer le moment de ce couple de forces de frottement
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