Exercices de physique Mouvement. 1) Retrouver le mouvement

7 R préparatoire Exercices de physique 16/10/2011
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Mouvement.
1) Retrouver le mouvement effectué par le mobile se déplaçant sur trajectoire
rectiligne
Temps (secondes)
Espace (mètres)
Vitesse moyenne (e/t)
(m/s)
1
0.5
3
1.53
7
3.43
10
5.00
14
7.14
16
8.05
20
10.05
Dessiner les graphes vitesse-temps et position-temps, les interpréter et retrouver
les lois de ce mouvement. Trouver le lien entre ces deux graphiques.
2) Décrire le mouvement du mobile en fonction du graphe suivant et dessiner le
graphe vitesse-temps.
3) Un train part de Namur à 9h00 vers Bruxelles à la vitesse moyenne supposée
constante de 30 km/h, un autre part de Bruxelles au même moment vers Namur à
la vitesse moyenne supposée constante de 60 km/h : Rechercher le point de
rencontre des deux trains par rapport à Namur et le moment de la rencontre. La
distance N-B est de 60 km.
(Résolution graphique et mathématique)
4) Un train part de Namur à 9h00 vers Bruxelles à la vitesse moyenne supposée
constante de 30 km/h, un autre part de la même gare 30’ plus tard avec une
vitesse supposée constante de 60 km/h et se dirige aussi vers Bruxelles :
Rechercher le point de rencontre des deux trains par rapport à Namur et le
moment de la rencontre.
(Résolution graphique et mathématique)

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5) Un train part de Namur à 9h00 vers Bruxelles à la vitesse moyenne supposée
constante de 30 km/h, un autre part de Bruxelles à 9h30 vers Namur à la vitesse
moyenne supposée constante de 60 km/h : Rechercher le point de rencontre des
deux trains par rapport à Namur et le moment de la rencontre. La distance N-B
est de 60 km.
(Résolution graphique et mathématique)
6) Combien de temps dure la traversée du tunnel sous la manche sachant que sa
longueur est de 30 km et que la vitesse supposée constante du train est de 60
km/h. (résolution mathématique)
7) Retrouver la position des villes suivantes : a, c, f, g
Dessiner les vecteurs positions.
-40km -30km -25 km -5 km 0 km 20 km 30km
|----------|-----|--------------------|-----|--------------------|-----------------------|--->
a b c d e f g
8) Retrouver le déplacement effectué par le mobile se déplaçant de f vers b : de a
vers d. Dessiner les vecteurs déplacements.
-40km -30km -25 km -5 km 0 km 20 km 30km
|----------|-----|--------------------|-----|--------------------|-----------------------|--->
a b c d e f g
9) Rechercher la vitesse supposée constante d’un mobile se déplaçant de a vers g
en 115 minutes. (Donner le résultat en m/s et en km/h). dessiner le vecteur vitesse
à la position e.
-40km -30km -25 km -5 km 0 km 20 km 30km
|----------|-----|--------------------|-----|--------------------|-----------------------|--->
a b c d e f g
10) Combien de temps dure la traversée du tunnel du mont blanc sachant que sa
longueur est de 11.6 km et que la vitesse moyenne du mobile est de 60 km/h ?
Quelle est la distance après 20 minutes ?

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11) Retrouver le graphique espace-temps connaissant le graphique vitesse-temps
suivant. (Espace initial égale zéro) (résolution par graphique) décrire le
mouvement
V(m/s)
6 ----------------
2 --------------------
--------------------|----------|----------|---------------|---------------|----------------------
25 36 65 82 t(s)
-6 ------------
12) Soit le mouvement rectiligne suivant
Temps (secondes)
Espace (mètres)
0
0
0.2
0.05
0.4
0.2
0.5
0.32
0.8
0.80
1
1.25
1.1
1.51
1.2
1.78
1.3
2.11
1.4
2.45
2
4.95
3
11.1
4
20.2
5
31.3
Dessiner le graphe position-temps, l’interpréter.
Rechercher la vitesse moyenne pendant des intervalles de temps de plus en plus
cours (procéder graphique)
Vm entre la 1re et la 4e seconde ;
Vm entre la 1re et la 3e seconde ;
Vm entre la 1re et la 2e seconde ;
Vm entre la 1re et la 1.4e seconde ;
Vm entre la 1re et la 1.3 e seconde ;
Vm entre la 1re et la 1.2e seconde ;
Vm entre la 1re et la 1.1e seconde
Donner vos observations
Y a t-il moyen d’accéder à la vitesse au temps « t = 1s » (vitesse instantanée),
justifier.
Quelle est la vitesse moyenne calculée qui se rapproche le plus de la vitesse
instantanée ?

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13) Une voiture part du repos au temps t=0s et accélère comme indiqué sur le
graphe ci-après.
a(m/s2)
2
-----------|----------|----------|---------->
5 10 15 t(s)
-1
Trouver sa vitesse après 5 s
Trouver sa vitesse après 15 s
Dessine les graphes vitesse en fonction du temps et espace en fonction du temps
14) Décrire le trajet effectué par le mobile en fonction du schéma suivant :
(on considère que l’espace initial au temps t = 0s est nul)
Dessiner le graphe espace-temps ainsi que le graphique accélération-temps.
V(m/s)
6
2
----------------------------------->
25 36 t(s)
-6
15) Connaissant les résultats suivants concernant la chute libre d’un corps,
déterminer en utilisant la méthode vue le type de mouvement.
position
du mobile
(m)
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
instant ou
se trouve
le mobile
(s)
0.00
0.31
0.45
0.55
0.63
0.71
16) Une voiture démarre avec une accélération de 3 m/s2 et roule pendant 10 s.
a) Quelle est la distance parcourue par ce véhicule?
b) Quelle est alors sa vitesse ?

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17) Parti du repos un train roule sur une distance de 1 km avant d'atteindre la
vitesse de 90 km/h.
a) Calculer la durée de l'accélération?
b) Que vaut cette accélération?
18) Sur un porte avion un chasseur-bombardier est catapulté en parcourant
150 m en 2s.
a) Calculer l'accélération subie par l'avion?
b) Quelle est alors la vitesse de l'avion?
19) Une voiture roulant à la vitesse de 36 km/h subit une accélération de 2 m/s²
pendant 7 s.
a) Quelle est la vitesse du véhicule après ces 7 s d'accélération ?
b) Quelle est la distance parcourue par l'automobile durant les 7 s ?
c) A titre de comparaison: répondre aux questions a) et b) pour une voiture qui est
à l'arrêt au départ?
20) Un train roulant à la vitesse de 72 km/h met 300 m pour s'arrêter.
a) Quelle est la durée du freinage?
b) Quelle est la décélération subie?
21) Sur un porte avion un avion apponte à la vitesse de 450 km/h. Sachant qu'il
s'arrête sur une distance de 150 m, calculer la décélération imposée par les câbles
d'arrêt
22) Un obstacle surgit devant une voiture roulant à la vitesse de 72 km/h. Le
conducteur commence à freiner après un temps de réaction de 0,7 s. On estime
qu'en freinant à fond il produit une décélération de 5 mls2
Calculer la distance d'arrêt de la voiture.