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Devoir de révision 3 - La mécanique Physique V
1. Une petite lune d’Uranus, Miranda a une masse de 6,59 x 1019 kg. En
exploration sur cette planète, tu te surprends de la faible gravité de Miranda, qui
est 125 fois plus faible que la gravité terrestre.
a) Que vaut ton poids sur Miranda ?
b) Quel est le diamètre de Miranda ?
c) Tu arrives au haut d’une falaise dont la hauteur est impressionnante. Tu y
laisse tomber un caillou et celui-ci tombe durant 12 minutes avant de
toucher le fond. Quelle est la hauteur de la falaise ?
2. Un skieur de 60 kg au repos se laisse glisser du haut jusqu'au bas sur une pente haute de 30 m et
longue de 120 m. La friction est de 60 N. À quelle vitesse va le skieur au bas de la pente ?
3. Le rendement du moteur d’une automobile de 950 kg est de 38%. Cette automobile roule en ville à
18 km/h. Le conducteur appuie alors sur l’accélérateur et l’auto subit une force nette de 1 200 N sur une
distance de 100 m.
a) Quelle est la vitesse de cette automobile après 100 m ?
b) Quel est le temps requis pour parcourir cette distance ?
c) Quelle énergie est dépensée par le moteur durant ce temps ?
4. Trace l’équilibrante de ce système et indique ce qu’elle vaut. Travaille sur le schéma
du cahier de réponse.
5. À quelle vitesse la Terre avance-t-elle en tournant autour du Soleil ?
6. Une voiture de 1,2 tonne est au repos au bas d'une pente de 100 m inclinée à 12° de l’horizontale. Le
moteur applique une force de 5 kN et l'automobile accélère vers le haut de la côte. Un frottement de
500 N s’oppose au mouvement. Calcule la vitesse de l'automobile au haut de la côte.
7. Excédé de l’attitude de Cyrano de Bergerac, le vicomte de Valvert déclare au premier acte : « Attendez !
Je vais lui lancer un de ces traits ! ... ». Il lance son trait avec une vitesse de 4 m/s et à un angle de 15E
au dessus de l'horizontale. Sachant que Cyrano et le vicomte sont au même niveau, détermine la portée
du trait.
8. En 1054, les astronomes chinois ont observé une supernova dans la constellation du Taureau. En fait,
la lumière de la supernova a prit 6200 ans pour parvenir à la Terre. Combien de kilomètres nous
séparent de cette nébuleuse ?
9. Les moteurs de la navette spatiale développent une force totale de 25 MN durant la première phase de
l’ascension, laquelle dure 2 minutes et 11 secondes. À la fin de cette phase où l’accélération était
variable, la navette a une vitesse de 4500 km/h, une altitude de 53 km et une masse de 360 tonnes.
Considérant l’énergie totale dépensée par les moteurs et ce qui reste en énergie mécanique, détermine
le rendement des moteurs.
10. Durant une des étapes du Tour de France, un cycliste parcourt une distance de 225 km en 5 heures.
Une force de résistance de 30 N s'oppose au mouvement du cycliste. Quelle est la puissance moyenne
développée par le cycliste durant le trajet ?
11. Un chariot de 500 g au
repos est accéléré par
une force motrice de
12 N. Le mouvement
est enregistré à l'aide d'un chronographe ajusté à 60 Hz. Voici une copie du ruban produit. Détermine
la grandeur de la force de frottement agissant sur le chariot. Utilise le dessin du cahier de réponse.