TP 1 : CHIMIE

Première S Physique – Chap 4 : Exercices
Exercice 1
Au Moyen Age, on montait les matériaux de construction à l’abbaye du Mont-Saint-
Michel, à l’aide d’un grand plan incliné rectiligne. L’angle de ce plan incliné avec le plan
horizontal a pour mesure  = 38°.
Rempli de matériaux, un chariot est tiré par une corde et monte à vitesse constante le
long du plan incliné. La masse du chariot et de son chargement est M = 480 kg.
Pour simplifier l’étude, on néglige tout frottement.
Déterminer la valeur T de la tension de la corde ainsi que la valeur R de la réaction du
plan incliné.
Exercice 2
Au bout d’une avenue, un feu de signalisation, de masse M = 48 kg, est suspendu par
deux câbles. Les câbles sont fixés en deux points A et B situé sur la même horizontale.
L’angle que fait la verticale avec chacun des deux câbles a pour mesure  = 70°.
Déterminer les valeurs T1 et T2 des tensions des deux câbles.
Exercice 3
La petite boule d’un pendule électrostatique porte une charge électrique. Elle est soumise
à une force Coulombienne horizontale F que l’on suppose appliquée en G, centre d’inertie
de la boule.
A l’équilibre, le fil de suspension fait un angle  = 15° avec la verticale. La masse M de la
boule est égale à 2,0 g.
Calculer les intensités de F et de T.
Exercice 4
Un paquebot de masse M = 6,25.104 tonnes est immobile, à quai. On notera V le volume
de la partie immergée du paquebot .
La masse volumique de l’eau de mer est  = 1030 kg.m-3.
Calculer le volume V de la partie immergée.
Exercice 5
Une bulle de savon est assimilée à une sphère de rayon : R = 2,5 cm.
La masse volumique de l’air est  = 1,3 g.dm-3.
L’intensité de la pesanteur vaut g = 9,81 N.kg-1.
Calculer la valeur de la poussée d’Archimède agissant sur cette bulle en suspension dans
l’air. Représenter graphiquement cette force à l’échelle 10 cm pour 1 N.

Première S Physique – Chap 4 : Exercices
Exercice 6
Un iceberg a un volume émergé Ve = 600 m3. Sa masse volumique est i = 910 kg.m-3,
celle de l’eau de mer est m = 1024 kg.m-3.
1 . Schématiser l’iceberg flottant et préciser les forces auxquelles il est soumis lorsqu’il
est en équilibre.
2 . Ecrire la condition d’équilibre. En déduire une relation entre le volume émergé Ve, le
volume total Vt et les masses volumiques
i et m .
3 . Calculer le volume Vt et la masse de l’iceberg.
Exercice 7
Une caisse cubique, d’arête a = 50 cm, supposée homogène et de masse m égale à 300
kg, est en équilibre.
Au centre A de sa face supérieure, sont fixés deux câbles de longueurs égales et de
masses négligeables, leurs secondes extrémités étant reliées à deux supports verticaux.
Les deux câbles forment avec leurs supports verticaux des angles :
 = 45,0° et  = 30,0°
A
a
1 . Faire le bilan des forces qui s’exercent sur la caisse. Peut-on négliger la poussée
d’Archimède due à l’air ?
2 . Représenter les forces que l’on ne peut pas négliger, en respectant leur direction, leur
sens et leur point d’application.
3 . Déterminer les valeurs de ces forces.
Données :
air = 1,3 g.dm-3 g = 9,81 N.kg-1