Faculty of Engineering et Department of Physics Physique 131

Faculty of Engineering et Department of Physics
Physique 131
Examen final
Le samedi 18 avril, 2009; 2:00 pm – 4:30 pm
1. Examen à livres fermés. Aucune notes ou livres seront permis.
2. Les feuilles de formules sont inclues à l’endos de l’examen et peuvent être séparées.
3. L’examen contient 9 questions pour un pointage maximal de 50 points. Essayez chaque
question.
4. Assurez-vous que le travail soit présenté de façon claire, précise et logique.
5. Écrivez vos solutions directement sur les pages sous les questions. Indiquez clairement si vous
utilisez l’endos de la page afin quelle soit corrigée.
6. Les calculatrices non-programmables sont permises. Aucun autre appareil électronique est
permis. Éteignez vos téléphones cellulaires, ordinateurs portables, etc.
NE PAS séparer les pages de l’examen (sauf les feuille de formules).
NOM: ______________________________________
ID#: ___________________

Ne pas écrire sur le tableau suivant.
Question
Valeur
Pointage
1
4
2
3
3
2
4
3
5
9
6
8
7
7
8
8
9
6
TOTAL
50

1. [4 Points]
Une particule de 3,00 kg suit une trajectoire rectiligne. Le graphique ci-dessous illustre la force nette qui
agit sur la particule. Si la vitesse de la particule est de v = 3.00 m/s lorsque x = 0, déterminez,
a) l’accélération maximale de la particule;
b) sa vitesse maximal;
c) le travail total effectué par la force sur la particule durant son déplacement de x = 0 m à x = 10 m.

2. [3 points]
Une particule de masse m est restreinte à se déplacer le long d’un circuit circulaire horizontal (de rayon
unitaire). Lorsque la particule est situé à la position illustrée ci-dessous, elle se déplace dans un sens
antihoraire (en anglais : counterclockwise) à une vitesse ν0. À cet instant, une force constante P est
appliquée à la particule. Cette force ne cesse d’être appliquée pour le reste du temps auquel la particule
est en mouvement. La vitesse en fonction de la position de la particule autour du cercle est illustrée en
trois cas séparés dans les graphiques suivants.
Pour chacun des cas suivants, dessinez la direction de la force P qui est appliquée sur la particule.

3. [2 Points]
Un système contient deux masses A et B qui sont connectés par un câble entouré autour de quelques
poulies. Dans le diagramme ci-dessous, la masse A se déplace sur une surface sans frottement et est
attachée à un ressort de constante de force k. Le système est relâché du repos, et la masse B descend
d’une distance h ( > 0) de sa position initiale.
(I) Si le ressort est initialement à l’équilibre (aucune étirement).
Si les poulies n’ont aucune masse, le Bloc A atteint une vitesse v1 après que le Bloc B soit descendu d’une
distance h. Si les poulies ont une masse, le Bloc A atteint une vitesse v2 après que le Bloc B soit descendu
d’une distance h. Laquelle des énoncées suivantes est vrai?
(a) v1 est plus grand que v2
(b) v1 est plus petit que v2
(c) v1 est pareil que v2
(d) Il n’y a pas assez d’information.
Réponse: _______________
(II) Si les poulies n’ont aucune masse.
Si le ressort n’a initialement aucun étirement, le Bloc A atteint une vitesse v1 après que le Bloc B soit
descendu d’une distance h. Si le ressort est initialement étiré, le Bloc A atteint une vitesse v2 après que le
Bloc B soit descendu d’une distance h. Laquelle des énoncées suivantes est vrai?
(a) v1 est plus grand que v2
(b) v1 est plus petit que v2
(c) v1 est pareil que v2
(d) Il n’y a pas assez d’information.
Répnse: _______________