Vecteurs 2/2

Collège CALVIN 3ème OC
OPTION COMPLÉMENTAIRE DE PHYSIQUE
Série 1b : Les vecteurs
Exercice 1
Calculez les composantes x et y de chacun des vecteurs décrits ci-dessous.
a) Football américain – Un joueur, quart arrière, envoie le ballon à une vitesse de 15 [m/s] selon un
un angle de 35° avec l’horizontale.
b) Biceps – Un muscle biceps, soutenant l’avant-bras et un poids tenu dans la main, exerce une force
de 100 [N] (voir figure). Le muscle forme un angle de 108° avec l’avant-bras.
c) Approche d’un jet – Un jet approche une piste d’atterrissage selon un angle de 7,5° avec l’horizontale.
À cet instant, sa vitesse est de 250 [km/h].
Exercice 2
Simulation de la gravité – La figure ci-dessous représente un appareillage simple servant à simuler les
conditions de gravité (ou de pesanteur) existant sur des planètes autres que la Terre. Pour ce faire on
attache une corde à un astronaute qui manoeuvre sur un plan incliné formant un angle θ avec
l’horizontale.
a) Si l’astronaute pèse 80 [kg], calculez les composantes x et y de sa force de pesanteur terrestre par
rapport au repère représenté su la figure.
b) La composante y de la partie a) correspond à la force de pesanteur sentie par l’astronaute par rapport
au plan incliné. Sachant que la force de pesanteur de l’astronaute serait d’environ de 140 [N] sur la
Lune et de 300 [N] sur Mars, calculez l’angle θ (à 0,01°près) que devrait faire le plan incliner pour
simuler ces pesanteurs.
Suite au verso !

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Exercice 3
Trajectoire et vitesse d’un avion – Un avion vole à la vitesse de 320 [km/h] selon un angle de 50° avec le
Nord géographique. Un vent venant d’Ouest, souffle à la vitesse de 64 [km/h]. Ces données sont repré-
sentées sur la figure ci-dessous par les vecteurs p
r
et w
r
. La résultante pw
+
r
r donne la direction et la
vitesse de l’avion par rapport au sol. Déterminez cette résultante (intensité et direction).