PHYS-F-104
Physique 1
Interrogation du 4 novembre 2011
I. Théorie (10 points – 40 minutes)
1. Une moto qui roule sur une autoroute passe de la vitesse v à la vitesse 1,5.v en un
temps t.
a) Donnez l’expression de son accélération moyenne pendant le temps t.
(1 point)
b) Un camion roule à vitesse constante dans le même sens. Donnez et justifiez
l’expression de l’accélération de la moto par rapport au camion.
(2 points)
a) a = (v finale – v initiale) / t = 0,5 v/t
b) composition des vitesses : la vitesse de la moto par rapport au camion est (v p/r au sol – vc),
où vc est la vitesse du camion p/r au sol.
L’accélération par rapport au camion s’exprime comme :
a = (v finale p/r camion – v initiale p/r camion) / t
= [ (v finale p/r au sol – vc ) – (v initiale p/r au sol – vc ) ] / t
= (v finale p/r au sol – v initiale p/r au sol) / t
= 0,5 v/t
Autre justification : l’accélération est identique par rapport à n’importe quel référentiel
inertiel.
2. Définissez « système isolé ». Comment varie la quantité de mouvement d’un tel
système et pourquoi ?
(2 points)
Un système isolé est tel que la résultante des forces extérieures qui agissent sur lui est nulle.
Par la 2e loi de Newton:
est constante.
3. Donnez et justifiez les unités de la constante de gravitation universelle.
(2 points)
La force d’attraction gravitationnelle s’exprime comme suit :