DEVOIR I

Mécanique -NYA Devoir II
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DEVOIR II
CONSIGNES
Répondez aux questions suivantes sur des feuilles mobiles en prenant soin:
 de tracer un schéma explicatif du problème (en indiquant toutes les forces en jeu);
 d’identifier les variables;
 de montrer vos calculs;
 de garder le plus de chiffres significatifs possible pendant les calculs (même si vous
inscrivez un nombre arrondi en guise de réponse);
 d’inscrire les unités;
 de bien identifier le résultat (en l’encadrant).
DATE DE REMISE: MARDI 3 AVRIL POUR 1314
DATE DE REMISE: JEUDI 5 AVRIL POUR 1313
Question 1 ( 5 points )
Une astronaute est soumise à une rotation
dans une « centrifugeuse » horizontale ayant
un rayon de 5,0 m.
a) Quel est le module de sa vitesse si
l’accélération centripète a une
grandeur de 7,0 g ?
b) Combien faut-il de tours par minute
pour produire cette accélération ?
c) Quelle est la période de ce
mouvement ?
Question 2 ( 8 points )
Dans sa BAR-HONDA, Jacques Villeneuve
amorce un virage de 80 m de rayon avec
une vitesse initiale de 110 km/h. Sur une
distance de 150 m, sa vitesse augmente
uniformément jusqu’à 160 km/h (vitesse à
laquelle il sort du virage).
a) Quelle est la grandeur de son
accélération totale juste avant sa sortie
du virage ?
b) À cet instant, quel est l’angle entre sa
vitesse et son accélération totale ?
Question 3 ( 10 points )
Une affiche de 9,00 kg est maintenue en
équilibre statique à l’aide de câbles comme
l’illustre la figure suivante. Déterminez la
tension dans chacun des câbles.
Question 4 ( 5 points )
a) Calculez la force exercée par le
bloc de 30 kg sur le bloc de 20 kg
en faisant comme si les
frottements étaient négligeables.
b) Calculez l’accélération des blocs si
le frottement est de 40 N entre le
bloc de 30 kg et le sol et que le
frottement entre le bloc de 20 kg et
le sol est de 10 N.
Question 5 ( 8 points )
Un travailleur tire une caisse sur le plancher
d’une usine en tirant une corde attachée à
cette caisse. L’homme exerce une force de
450 N sur la corde, qui forme un angle de
38°par rapport à l’horizontale.
Calculez le module de l’accélération de la
caisse si sa masse de 310 kg et le
coefficient de friction cinétique entre le sol
et celle-ci est de 0,04 .
30°
53°
En grève
Total : / 75
20 kg
30 kg
200 N
20 kg
30 kg
252 N
Figure de la question 3

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Question 6 ( 4 points )
Calculez la force exercée par un bloc de
10 kg sur le plancher d’un ascenseur
sachant que l’ascenseur monte et qu’il est
en train :
a) d’accélérer au taux de 0,5 m/s2;
b) de freiner au taux de 0,5 m/s2.
Question 7 ( 10 points )
Sur un plan incliné à 30°, un chariot de
masse m1 = 2,0 kg est relié à une masse
suspendue m2 = 2,0 kg par une corde de
masse négligeable passant par la poulie
idéale (les frottements sont négligeables).
(le dessin n’est pas à l’échelle)
a) Quelle est l’accélération de la masse
suspendue ?
b) Quel est le module de la tension dans
la corde ?
c) Sur quelle distance le chariot
continuera-t-il à monter une fois que
la masse aura touché le sol ?
Note : Le bas de la masse m2 se situe à
1,0 m du sol quand la vitesse initiale du
chariot est nulle.
Question 8 ( 10 points )
Un vieux tramway prend un virage
horizontal d’un rayon de 9,1 m à 16 km/h.
Quel angle les poignées qui pendent
librement du plafond forment-elles avec la
verticale à cet instant ?
Question 9 ( 5 points )
Soit le système de poulies suivant :
Trouvez la valeur de l’accélération de m3 si
m1 = 1 kg, m2 = 2 kg et m3 = 3 kg.
Remarques :
- On néglige les frottements.
- On néglige la masse des poulies.
- La masse m3 devrait descendre.
Question 10 ( 10 points )
Un skieur de 65 kg glisse à vitesse
constante sur une distance de 100 m vers le
bas d’une pente inclinée à 30° (on néglige
la résistance de l’air).
a) Quel est le travail fait par la force
gravitationnelle ?
b) Quel est le travail fait par le
frottement cinétique ?
c) Quel est le travail fait par la
normale ?
d) Quelle est la valeur du coefficient de
frottement cinétique ?
m2
m3
m1
30°
m2
m1