1 2S Cours Physique Chap4 : Interactions entre objets, forces : EXERCICES Ex1 : Equilibre d’un lustre 1) Représenter toutes les forces exercées sur le lustre en utilisant la notation FAuteur / Re ceveur . 2) Représenter toutes les forces exercées sur la corde en utilisant la notation FAuteur / Re ceveur . 3) Représenter la force exercée par la corde sur le support. Comment appelle-t-on cette force ? 4) Préciser le type d’action (Localisée ou Répartie, de Contact ou à Distance) à l’aide des codes L, R, C et D. Ex2 : plongeon Etude d’un Ex3 : Compléter le tableau ci-dessous suivant l’exemple 1) Représenter en noir la force exercée par la Terre sur le plongeur lorsqu’elle agit. 2) Représenter en rouge la force exercée par le plongeur sur la planche lorsqu’elle agit. 3) Représenter en vert la force exercée par la planche sur le plongeur lorsqu’elle agit. 4) Représenter en bleu la force exercée par l’eau sur le plongeur lorsqu’elle agit. Action Type d’action (Localisée ou Répartie, de Contact ou à Distance) Effet main / bille fil / bille aimant / bille Terre / bille R, D main / aimant fil / main aimant / fil table / potence table / sol sol / table Terre / table bille / Terre aucune ! Mise en mouvement 2 Ex4 : Equilibre d’une bille Une bille suspendue à un ressort est plongée dans de l’eau contenue dans un verre. Le verre est posé sur une table. Ressort (R) 1) Représenter toutes les forces exercées sur la bille en utilisant la Verre (V) notation FAuteur / Re ceveur . 2) Représenter toutes les forces exercées sur le système {liquide + verre} en Bille (B) utilisant la notation FAuteur / Re ceveur . Eau (E) Ex5 : Mouvement d’une moto Une moto avance sur un sol horizontal à grande vitesse vers la droite. La roue avant est « libre » et la roue arrière est « motrice » (entrainée par le moteur). Leur action est donc différente. Table (Ta) 1) Représenter toutes les forces exercées sur le système {moto + conducteur} en utilisant la notation FAuteur / Re ceveur . 2) Représenter toutes les forces exercées sur le système {moto seule} en utilisant la notation FAuteur / Re ceveur . 3) Le contact avec le sol, se fait-il avec ou sans frottement ? Justifier. 4) Représenter les forces exercées par la roue arrière de la moto sur le sol. Ex6 : Bientôt la neige Une maman « tire » ses 2 enfants Loïc et Marc placés dans deux luges différentes avec une corde. La luge de Loïc est très lisse et la neige dure ce qui fait que l’on peut négliger les frottements de la neige sur cette luge. La luge de Marc est vieille et non lisse et on ne peut plus négliger les frottements de la neige sur cette luge. 1) Représenter toutes les forces exercées sur le système {Loïc + sa luge} en utilisant la notation FAuteur / Re ceveur . 2) Représenter toutes les forces exercées sur le système {Loïc + sa luge + Marc + sa luge + la corde 2} en utilisant la notation FAuteur / Re ceveur . 3) Représenter toutes les forces exercées la corde 2 en utilisant la notation FAuteur / Re ceveur . Corde 1 Corde 2 Loïc Marc Loïc Corde 2 Corde 2 Marc Loïc 3 Ex7 : Un prof et ses élèves… 1) Sur Terre, l’intensité de la pesanteur vaut g = 9,8 ; donner (ou retrouver) l’unité de g. 2) Un prof de physique très intelligent et très sympa pèse 750 N dans sa salle de cours à Freiburg. Ses élèves en ont marre de ses cours et ont décidé de l’envoyer sur la Lune. Calculer son poids sur la Lune sachant que l’intensité de la pesanteur est 6 fois plus faible que sur Terre. 3) …mais le prof revient et ses élèves décident alors de le suspendre à un ressort trouvé au laboratoire de physique ; ils constatent que le ressort s’allonge de 25 cm. Donner la valeur de la constante de raideur du ressort utilisé. 4) Cependant, le prof possède une condition physique exceptionnelle et réussit à se défaire de son piège. Pour se venger, il décide de suspendre le délégué de la classe au même ressort ; De combien s’allonge le ressort sachant que le délégué pèse 57 kg ? Ex8 : 1) Quelles sont les 3 forces extérieures exercées sur l’arc (constitué du bois B et de la corde C) ? Utiliser la notation FAuteur / Re ceveur . B 2) Représenter proprement ces forces. 3) Parmi ces 3 forces, préciser celles qui sont réparties et celles qui sont localisées. 4) Parmi ces 3 forces, préciser celles qui sont de contact et celles qui sont « à distance ». 5) Sur la figure du dessous, représenter proprement les forces exercées sur la flèche ? Utiliser la notation C FAuteur / Re ceveur . Ex9 : Le retour du prof ! 1) Sur Mars, un prof de physique toujours aussi intelligent et sympa mais qui a un peu grossi pèse 308 N. Ses élèves martiens en ont marre de ses cours et ont décidé de le renvoyer sur Terre. Calculer son poids sur la Terre sachant que l’intensité de la pesanteur est 2,6 fois plus grande que sur Mars. On donne pour la Terre g = 9,8 N/kg. 2) En déduire la masse du prof. Si vous ne trouvez pas prenez 80 kg pour la suite. 3) Pour fêter son retour sur Terre, ses anciens élèves le suspendent à un ressort trouvé au laboratoire de physique dont la constante de raideur vaut k = 2000 N/m. De quelle longueur s’allonge le ressort ? 4) Cependant, le prof possède encore une bonne condition physique et réussit à se défaire de son piège. Pour se (re)venger, il décide de suspendre le délégué de la classe au même ressort qui s’allonge de 30 cm. Quelle est la masse du délégué ? Ex10 : Ex11 : Ex13 : Ex12 :