Exercices sur le chapitre 1 (vitesse moyenne et instantanée) Dans les exercices ci-dessous, on utilise un référentiel cartésien conventionnel. exprimées en m et les temps en s. Les longueurs seront Ex 6. La figure ci-dessous est la chronophotographie d’un homme franchissant un obstacle au moyen d’une perche. L’intervalle de temps entre deux flashs est égal à 200 ms. a) Décrire qualitativement l'évolution dans le temps de l’intensité de la vitesse de la tête de l’homme. b) Déterminer l’échelle de la figure sachant que de la base des pieds au sommet de la tête l’homme mesure 1,80 m. c) Déterminer les composantes du vecteur déplacement du pied gauche de l'homme entre les positions marquées d'une flèche. d) Déterminer les composantes et l'intensité du vecteur vitesse moyenne du pied gauche de l'homme entre les deux positions marquées d'une flèche, et représenter celui-ci en précisant l'échelle de vitesse. Ex 7. La figure ci-dessous représente une chronophotographie du mouvement d’un pendule allant de gauche à droite. L’échelle de la figure est égale à 1/15 et l’intervalle de temps entre deux flashs lumineux est égal à 45 ms. Pour chaque position marquée d'une croix a) estimer avec le plus de précision possible l’intensité des vitesses instantanées de la bille et représenter ces vecteurs en précisant l’échelle, b) tracer les composantes horizontales et verticales de la vitesse instantanée. En ces mêmes endroits, déterminer leurs valeurs. Physique 5e (2p. et 3p. /sem.) - Exercices sur la chapitres 1 (vitesses moyenne et instantanée)– Page 1/3 Ex 8. L a c h r o n o p h o t o g r a p h i e c i - c o n t r e représente un saut à vélo. Les photos ont été prises à intervalles réguliers (200 ms) et l'échelle de la figure est de 1/60. Déterminer les composantes et l'intensité de la vitesse moyenne de l'essieu arrière entre 0,0s et 0,2s et entre 0,2s et 0,4s. Ex 9. Les positions successives d’une barque qui traverse une rivière sont données dans le tableau cidessous. t(s) 0 5 10 15 20 x(m) 20 17 14 11 8 y(m) 0 5 10 15 20 a) Indiquer sur le dessin ci-contre les positions de la barque aux instants t = 0s, 5s, 10s .. b) La vitesse de la barque est-elle constante? Justifier. c) Déterminer les composantes et l'intensité du vecteur vitesse de la barque. d) Sachant que durant la traversée de la rivière, la barque est à tout instant perpendiculaire à la berge, déterminer la vitesse d'écoulement de l'eau. Ex 10. La figure ci-dessous représente une chronophotographie du vol d'un coléoptère appelé « cétoine dorée ». Le corps de la cétoine dorée mesure en moyenne 16 mm. L'intervalle de temps entre deux représentations de la position est de 12 ms. a) E n s u p p o s a n t q u e l a c é t o i n e représentée a une dimension moyenne, déterminer l'échelle de la figure. b) Déterminer les composantes et l' inte ns ité du v e cte ur vit es s e moyenne entre la première et la dernière représentation de la cétoine. Physique 5e (2p. et 3p. /sem.) - Exercices sur la chapitres 1 (vitesses moyenne et instantanée)– Page 2/3 Ex 11. Le rotor d'une éolienne tourne dans le sens horloger. L'intensité de la vitesse d'un point situé à l'extrémité de la pale est de 30 m/s. a) Représenter le vecteur vitesse instantanée du point A situé à l'extrémité de la pale lorsque celle-ci forme un angle de 45° avec l'horizontale et déterminer ses composantes dans le repère présenté sur la figure. Préciser l'échelle de représentation des vitesses. b) Indiquer la position du point A lorsque les composantes du v =−30; 0m / s vecteur vitesse instantanée sont c) Indiquer la position du point A lorsque les composantes du v =0 ;30m / s vecteur vitesse instantanée sont Ex 12. La figure ci-dessous représente une carte des vents dans le nord de la Belgique. Le grand trait indique la direction du vent, les barbules (petits traits obliques) indiquent son intensité selon la légende indiquée sous la carte, le sens du vent est opposé aux barbules. Dans un repère ayant l'axe OX pointant vers l'est et l'axe OY pointant vers le nord, déterminer les composantes (en noeuds) du vecteur vent à la côte belge. Physique 5e (2p. et 3p. /sem.) - Exercices sur la chapitres 1 (vitesses moyenne et instantanée)– Page 3/3