DS 5 - PCI
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Thème 2 : Le sport Nom : ……………………………….. Evaluation n°5 - chapitre 2. Prénom : ……………………………… / 32 pts Exercice 1 : QCM : cocher la ou les bonnes réponses / 5 pts 1. D’après les lois de la mécanique, un corps peut avoir un mouvement rectiligne uniforme si : il est soumis à des forces qui se compensent il est soumis à une force unique il n’est soumis qu’à son poids. 2. On considère qu'un système en mouvement est soumis à de forces qui se compensent. Une force supplémentaire appliquée à ce système : peut modifier la valeur de sa vitesse peut modifier la direction de son mouvement n’a aucune incidence sur son mouvement. 3. Pour une force donnée appliquée à un objet, la modification du mouvement de cet objet est : plus importante si sa masse est faible plus importante si sa masse est grande 4. Un hélicoptère immobile dans le ciel : est seulement soumis à l’action de l'air est soumis à des forces qui se compensent. 5. Plaçons-nous dans le référentiel terrestre. Cocher la ou les situations où le corps est soumis à des forces qui se compensent : un skieur descend une piste rectiligne, sa vitesse augmente de 2 m.s-1 toutes les secondes un skieur remonte une piste grâce au téléski qui le tracte en ligne droite à vitesse constante une voiture décrit un virage à la vitesse constante de 80 km.h -1 un palet de hockey sur glace décrit une trajectoire rectiligne à vitesse constante. Exercice 2 : Un peu de boxe / 5 pts La poire de vitesse, appeler aussi Speed Striker ou Striking Bak, comme son nom l’indique est une balle de frappe souple. Elle est attachée sur une corde élastique. Elle vous permet d’accroître votre agilité en faisant votre cardio et ainsi d’augmenter en endurance. On étudie une poire de masse m = 300 g immobile dans le référentiel terrestre. On prendra g = 9,8 N.kg-1 . 1. Faire le bilan des forces appliquées sur le système. 2. Calculer la valeur de la force poids P de la poire. 3. Représenter les forces exercées sur le système (photo ci-contre). (Echelle : 1cm pour 1,0 N) Exercice 3 : luge de descente / 8pts Un lugeur de masse 75,0 kg descend une pente. Sa vitesse augmente. 1. Indiquer le système et le référentiel d’étude 2. Quelles sont les forces appliquées à l’athlète et sa luge ? 3. L’athlète et sa luge pèse 77,0 kg. Calculer la norme de la force poids due à l’attraction terrestre. 4. Représenter les forces sans soucis d’échelle sur le schéma ci-contre. 5. Peut-on appliquer le principe de l’inertie ? Justifier. Thème 2 : Le sport Evaluation n°5 - chapitre 2. Exercice 4 : Des sports d’équilibre / 8pts 1. Camille fait de la gym et de l’escalade. Construire le diagramme d’interaction pour les 2 sports pratiqués (voir photos). 2. Dans chaque cas, nommer les forces qui agissent sur Camille. 3. Représenter ces forces sans soucis d’échelle sur les photos. Exercice 5 : Un peu de badminton / 6pts Pour déterminer la raideur d’une raquette, un élève applique sur la raquette une force F dirigée vers le bas (en accrochant des masses). Il mesure la distance dont s’est inclinée (tordue) la raquette. Il obtient les résultats suivant : Force appliquée Distance mesurée F en Newton 0 1.0 1.5 3.5 5.6 8.0 8.8 (inclinaison) en mm 0 5.0 10 21 33 48 55 1. Montrer à l’aide d’un graphique que la force appliquée à la raquette est proportionnelle à la distance mesurée. Echelle : pour la force 1cm pour 1,0 N pour la distance 1cm pour 5,0 mm. 2. En déduire la force à appliquer pour avoir une inclinaison (torsion) de 60,0 mm Thème 2 : Le sport Evaluation n°5 - chapitre 2. Correction de l’évaluation 5 Exercice 1 : QCM : cocher la ou les bonnes réponses / 5 pts 1. D’après les lois de la mécanique, un corps peut avoir un mouvement rectiligne uniforme si : il est soumis à des forces qui se compensent il est soumis à une force unique il n’est soumis qu’à son poids. 2. On considère qu'un système en mouvement est soumis à de forces qui se compensent. Une force supplémentaire appliquée à ce système : peut modifier la valeur de sa vitesse peut modifier la direction de son mouvement n’a aucune incidence sur son mouvement. 3. Pour une force donnée appliquée à un objet, la modification du mouvement de cet objet est : plus importante si sa masse est faible plus importante si sa masse est grande 4. Un hélicoptère immobile dans le ciel : est seulement soumis à l’action de l'air est soumis à des forces qui se compensent. 5. Plaçons-nous dans le référentiel terrestre. Cocher la ou les situations où le corps est soumis à des forces qui se compensent : un skieur descend une piste rectiligne, sa vitesse augmente de 2 m.s-1 toutes les secondes un skieur remonte une piste grâce au téléski qui le tracte en ligne droite à vitesse constante une voiture décrit un virage à la vitesse de 80 km.h -1 un palet de hockey sur glace décrit une trajectoire rectiligne à vitesse constante. Exercice 2 : Un peu de boxe / 5 pts La poire de vitesse, appeler aussi Speed Striker ou Striking Bak, comme son nom l’indique est une balle de frappe souple. Elle est attachée sur une corde élastique. Elle vous permet d’accroître votre agilité en faisant votre cardio et ainsi d’augmenter en endurance. T On étudie une poire de masse m = 300 g immobile dans le référentiel terrestre. On prendra g = 9,8 N.kg-1 . 1. + Faire le bilan des forces appliquées sur le système : le poids de la poire : P la tension du fil qui la retient : T. 2. ++ Valeur de la force poids P de la poire : P = m × g = 0,300 × 9,8 = 2,9 N. 3. ++ Représenter les forces exercées sur le système : P : 2,9 cm et T : 2,9 cm. P Exercice 3 : luge de descente / 8pts Un lugeur de masse 75,0 kg descend une pente. Sa vitesse augmente. 1. + Le système étudié est le lugeur et sa luge étudié dans un référentiel terrestre. 2. ++ Les forces appliquées à l’athlète et sa luge : le poids P R la réaction du sol R f frottement de l’air f 3. + La norme de la force poids : P = m × g = 77 × 9,8 = 755 N. 4. ++ Les forces sur le schéma ci-contre : 5. ++ Le système a un mouvement rectiligne accéléré, donc d’après le principe d’inertie, les forces ne se compensent pas. P Thème 2 : Le sport Evaluation n°5 - chapitre 2. Exercice 4 : Des sports d’équilibre / 8pts 1. ++ Diagramme d’interaction pour les 2 sports pratiqués. 2. ++ La gymnaste est soumise à son poids (interaction avec la Terre) et à la force de réaction de la poutre. Il y a également une force de frottement de l’air (interaction avec l’atmosphère) qui sera faible. L’escaladeuse est soumise à son poids (interaction avec la Terre, à la force de réaction de la roche et la force de tension de la corde (interaction avec la corde). Il y a également une force de frottement de l’air (interaction avec l’atmosphère) qui sera faible. 3. ++++ Représenter ces forces sans soucis d’échelle sur les photos. Exercice 5 : Un peu de badminton / 6 pts 1. On trace le graphique de la force appliquée à la raquette en fonction de la distance mesurée. Une droite linéaire montre la proportionnalité +. 2. + On lit sur le graphique pour h = 60 mm => F = 10,0 N
