Exercice 1 : (6 pts)
Deux solides et de masses respectives et sont reliés par une corde
inextensible de masse négligeable passant par la gorge d’une poulie de rayon R tournant
sans frottement autour d’un axe horizontal confondu avec l’axe de rotation de la
poulie. Le moment d’inertie de la poulie par rapport à cet axe est Δ ; le solide glisse
sans frottement sur une surface lisse. (figure1)
On abandonne le système sans vitesse initiale. En considérant que la corde ne glisse pas
sur la poulie,
1. Représenter toute les forces qui s’exercent sur le système (1)
2. En appliquant le TCI approprié à chacun des différents systèmes, déterminer
l’accélération des masses (2)
3. Déterminer les tensions et des cordes (1,5)
4. Application numérique : Δ ; ; (1)
5. Etablir l’équation horaire du mouvement. (0,5)
Exercice 2 : (6,5pts)
Placée à une altitude de 15 m du haut de son immeuble, Un monsieur lance une bille de
masse 100 g vers le haut, avec une vitesse de 14,4 km/h, la vitesse à l’origine est
verticale et dirigée vers le haut, la bille sera considéré de dimension négligeable.
La bille quitte à la date le point O de lancement de la bille considéré comme
origine du repère. On donne
1. Définir chute libre d’un corps. (0,5)
2. Quelle est la nature de la trajectoire au cours d’une chute libre sans vitesse
initiale (0,5)
3. Établir l’expression vectorielle de l’accélération de la bille à partir du bilan des
forces.(0,5)
4. Donner les composantes du vecteur accélération dans un repère lié au point de
lancement et dirigé vers le haut (0,5)
5. Etablir les équations horaires littérales et numériques du mouvement dans le
même repère (0,5
6. Déterminer l’altitude maximale atteinte par la bille. (0,5)
7. Déterminer sa vitesse quand il repasse par son point de lancement. (0,5)
8. Déterminer sa vitesse à l’ instant où il arrive sur le sol. (1)
9. Déterminer la durée totale de son parcours (1)
Exercice 3 : (3,5pts)
Un mobile est lâché sans vitesse initiale du sommet d’un plan incliné à , l’ensemble
des forces de frottement contraire au déplacement du mobile est équivalente à une force