Travail d`études secondaires Physique 534 Pages 41 à 44

Travail
d’études
secondaires
Physique 534
Options Sciences : mécanique
Corrigé
Pages 41 à 44
Par S. Lavallée
Page 41
1.
Il faut que la vitesse vectorielle soit constante pour que l’accélération soit constante:
a moy =
∆v
∆t
2.
On peut accélérer sans changer la grandeur de la vitesse mais en changeant de
direction. Si l’accélération est dans la meme direction que la vitesse , elle augmentera, si
l’accélération est en sens contraire de la vitesse, elle diminuera.
Voir photo cahier p102.
3.
Oui, si on change la grandeur de la vitesse.
4.
Oui. L’accélération negative signifie qu’on ralentit!
5.
v1=40km/h
v2=45km/h
∆t=1s
a moy =
∆v
∆t
∆v = v 2 − v 1 = 45km / h − 40km / h = 5km / h
On convertit les unites pour que les calculs soient compatibles soit en m/s,
∆v = 5
a moy =
km 1000m
1h
•
•
= 1.39m / s
h
1km 3600s
1.39m / s
m
= 1.39 2
1s
s
Réponse: L’accélération est de 1.39m/s2.
6. Si en tout point l’accélération instantannée est égale à l’accélération moyenne c’est
que l’accélération est constante!.
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7. v1=0km/h
v2=100km/h
∆t=10s
2
a moy =
∆v
∆t
∆v = v 2 − v 1 = 100km / h − 0km / h = 100km / h
On convertit les unites pour que les calculs soient compatibles soit en m/s,
∆v = 100
a moy =
km 1000m
1h
•
•
= 27.79m / s ≈ 28m / s
h
1km 3600s
28m / s
m
m
= 2 .8 2 ≈ 3 2
10s
s
s
Réponse: L’accélération est de 3m/s2.
8. amoy =2m/s2
∆t=10s
∆v=?
amoy =
∆v
→ ∆v = amoy • ∆t = 2m/s 2 • 10s = 20 m/s ≈ 2 x101m / s
∆t
Réponse: La vitesse est de 2x101m / s .
9.
Non car la balle s’arête au sommet de sa course et redescend ce qui signifie que la
vitesse ainsi que sa direction changent ce qui influe sur l’accélération.
10.
l=2.5m
v1=0.4m/s
v2=1.6m/s
∆t=3.0s
∆v = v 2 − v 1 = 1.6m / s − 0.4m / s = 1.2m / s
amoy =
∆v 1.2m / s
=
= 0.4m / s2
∆t
3.0s
Réponse: L‘accélération est de 0.4m/s2.
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3
11a) Illustration
Moto
Voiture
Vitesse
+
+
Accélération
0
0
Vitesse
+
Accélération
+
+
Vitesse
-
Accélération
-
b)
Moto
Voiture
c)
Moto
Voiture
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12) vi=0.5m/s
∆t1=2.0s
a=2.0 m/s2
∆t2=3.0s
a) vf=?
a moy =
∆v
→ ∆v = a moy • ∆t = 2.0 m/s 2 • 2.0s = 4.0m/s
∆t
Alors le train roulait déjà à 0.5m/s s’ajoute la vitesse qui est due à l’accélération:
vf=0.5m/s+4.0m/s=4.5m/s
b) a moy =
∆v 4.5m / s − 0.5m / s
=
= 0.80m / s 2
∆t
5s
Réponse: La vitesse finale du train est de 4.5m/s et son accélérqation moyenne de 0.8m/s2
dans les 5 dernière secondes.
13. a=5.6 m/s2
v=300km/h
∆t=?
Convertissons les unites:
∆v = 300
km 1000m
1h
•
•
= 83m / s ≈ 9 x101m / s
h
1km 3600s
4
a moy =
∆v
∆v
9 x101 m / s
→ ∆t =
=
= 15s ≈ 2 x101 s
0
2
∆t
a moy 6 x10 m / s
Réponse: Il faudra environ 2x101s à l’avion pour atteindre 300km/h (9x101m/s).
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