Faculté Saint-Jean Hiver 2017 PHYSQ (physique) 131

Facult´e Saint-Jean Hiver 2017
PHYSQ (physique) 131 - M´ecanique Examen partiel
Examen consolid´e avec la Faculty of Engineering
Nom
Num´ero d’´etudiant.e
Professeur Marc de Montigny
Date Lundi 27 f´evrier 2017, de 19h `a 20h30
Lieu local 366
Instructions
•Ce cahier contient 13 pages.´ Ecrivez-y directement vos r´eponses.
•Examen `a livre ferm´e. Vous pouvez d´etacher l’aide-m´emoire qui se trouve aux pages 11 `a 13.
•Mat´eriel permis: crayons, calculatrices non-programmables approuv´ees par la Faculty of Engi-
neering.
•L’examen contient 7 probl`emes. Essayez toutes les parties de chaque probl`eme.
•Pour les questions 1 et 2, il n’est pas n´ecessaire de montrer les calculs car seules les r´eponses
finales seront corrig´ees. Il n’y a donc pas de points partiels pour ces deux questions.
•Pour les questions 3 `a 7, montrez votre travail de mani`ere claire et logique. Encadrez vos r´eponses
et utilisez les unit´es appropri´ees. Des points partiels seront possibles pour ces cinq questions.
•Indiquez clairement si vous utilisez le verso et s’il doit ˆetre corrig´e.
•Sauf la calculatrice, tout autre appareil ´electronique ou moyen de communication est interdit.
Mettez vos t´el´ephones cellulaires hors circuit.
•Vous ne pouvez pas quitter la salle d’examen avant les 30 premi`eres minutes.
•Une copie en anglais de l’examen est disponible si vous voulez v´erifier des questions.
•L’examen contient 50 points et vaut 25% de la note finale du cours.
•La valeur de chaque probl`eme est indiqu´ee ci-dessous.
question valeur note
1 3
2 2
3 8
4 10
5 8
6 10
7 9
total 50
1

Question 1. [3 points]
Trois balles sont lanc´ees `a la mˆeme vitesse (scalaire) initiale mais avec diff´erents angles, montr´es
ci-dessous. N´egligez la r´esistance de l’air. Consid´erez chaque balle `a l’instant o`u son altitude est h.
Pour chaque param`etre ci-dessous, classez les valeurs de ce param`etre pour les trois balles, du plus
petit au plus grand. Consid´erez une valeur n´egative comme ´etant inf´erieure `a une valeur positive. Au
besoin, indiquez les ´egalit´es par “=” (par ex. A=B < C).
(a) Temps pour atteindre l’altitude h:
(b) Composante normale de l’acc´el´eration:
(c) Composante tangentielle de l’acc´el´eration:
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2

Question 2. [2 points]
Une particule se d´eplace dans le sens anti-horaire autour d’une piste circulaire de rayon Rmontr´ee
ci-dessous. Elle part du repos `a Aet compl`ete un tour `a E. La vitesse de la particule croˆıt `a un taux
constant pour atteindre vEquand la particule passe `a E.
(a) Classez la composante de l’acc´el´eration dans la direction ~ iaux points A`a E, du plus petit au plus
grand, en indiquant les ´egalit´es, au besoin (par ex. A<B<C=D < E). Consid´erez une valeur
n´egative comme ´etant inf´erieure `a une valeur positive.
(b) Classez la composante de l’acc´el´eration dans la direction ~ jaux points A`a E, du plus petit au plus
grand, en indiquant les ´egalit´es, au besoin. Consid´erez une valeur n´egative comme ´etant inf´erieure `a
une valeur positive.
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3

Question 3. [8 points]
Une fus´ee se d´eplace initialement vers le haut en direction verticale. ` A partir d’une altitude de
50 m, sa trajectoire est plutˆot d´ecrite par (y−50)2= 150x. La composante verticale de sa vitesse
est constante et vaut vy= 210 m/s. D´eterminez la grandeur et la direction des vecteurs vitesse et
acc´el´eration de la fus´ee `a l’instant o`u son altitude vaut 90 m. Donnez les directions avec l’angle (en
degr´es) mesur´e par rapport `a l’horizontale.
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4

Question 4. [10 points]
Le graphique v-sci-dessous d´ecrit le mouvement d’une voiture. Avec cette information,
(a) construisez le graphique a-sde ce mouvement et
(b) d´eterminez le temps requis pour que la voiture atteigne la position s= 200 m.
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5