2/3 4/9 5 avec L =3 m 12 5.14 8.57 m L m L m kg mmm kg

ETIQUETTE Groupe en physique (entourez) :
A/ B1/ B2/ C1/ C2/ D1/ D2/ E/ Dispensé
EXAMEN DE PHYSIQUE – PREPARATION
Consignes : ne pas détacher les feuilles – répondre uniquement dans
les cadres prévus – utiliser g = 10 m/s2 – indiquez votre nom sur les
feuilles de brouillon.
Question 1 :
Sachant que le moment d’inertie (par rapport à l’axe X) de l’objet
suivant est de 5 kg m2, calculez sa masse totale. [sa masse est
uniformément répartie]
Moment inertie tige I = mL2/12
Moment inertie tige 1 I1 = m1L12/12
Moment inertie tige 2 I1 = m2L22/12
Moment inertie total Itot = I1+ I2
5 = m1L12/12 + m2L22/12
La tige 2 a une longueur de 2/3 de L1 => m2 = 2/3 m1
22
11 1 1 1
1
12
2/3 4/9
5 avec L =3 m
12
5.14
8.57
mL m L
mkg
mmm kg
L1=3m
L2=2L1/3

Question 2 :
Le skieur suivant quitte le tremplin à la vitesse v de 30 m/s.
De quelle hauteur h est-il parti ?
Quelle hauteur maximum atteindra-t-il lors de son saut ?
Après combien de temps atteint-il cette hauteur maximum
(on néglige les frottements)
Le skieur a transformé son énergie potentielle de départ mgh en
énergie cinétique mv2/2
Donc h = v2/2g = 45 m
Au départ, la vitesse verticale vaut 30sin(30°) = 15m/s
Lorsque le skieur a atteint le sommet de sa trajectoire, la vitesse
verticale est nulle : 0 = 15 – gt => t = 1.5s
La hauteur vaut alors = hmax = v0t-gt2/2 = 11.25 m
h
v
30°

Question 3 :
Le graphe suivant donne l’évolution de la vitesse d’un corps en
fonction du temps.
Que vaut l’accélération moyenne entre t=10s et t=15s ?
(Vitesse finale – vitesse initiale)/(tfinal – tinitial)
a = -25/5 = -5 m/s2
Que vaut-elle entre t=7s et t=13s ?
0 m/s2 : la vitesse initiale et la vitesse finale sont les mêmes
Quel est le signe de l’accélération en t=2s ?
Positive / Négative [entourez la proposition correcte]
Quel est l’espace parcouru entre 18 et 20 s
Il vaut d = vt = -10 m
Vitesse
(m/s)
Temps (s)
15
10
5
0
-5
-10
-15
0 5 10 15 20

Question 4 :
Un homme de 80kg saute en chute libre d’une altitude de 30 km. La
force de frottement, à cette altitude, est donnée par F = -2v
Que vaudra la vitesse maximum vmax de l’homme lors de sa chute ?
Après combien de temps aura-t-il atteint la vitesse de 0.8vmax
Lorsque l’homme a atteint sa vitesse maximum, son accélération est
nulle => Fres = 0 = mg - bvmax => vmax = 400 m/s
Il atteindra cette vitesse suivant la loi suivante :
Donc on cherche t tel que
/
max
() 1 ebt m vt v 
/
0.8 1 e
ln 0.2 /
64.5
bt m
bt m
ts

Question 5:
Un tendon mesurant 5 cm au repos passe à une longueur
de 5.5 cm lorsqu’on le soumet à une tension de 100 N.
Sachant que son module de Young vaut 1000 MPa,
calculez la section du tendon.
Le module de Young = pression/déformation /2
Pression = force/section
Déformation = 0.5/5 = 0.1 /2
 pression = 100 MPa => section = 100/108 = 1 10-6 m2
/6