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Sélection FESIC 2008
Epreuve de Physique.
Exercice n°l 1
On néglige toutes les forces dues à l'air : la bille est en chute libre.
Une bille de masse m = 100 g est lancée verticalement vers le haut avec une vitesse initiale v» = 5.0 m.s'1
Grâce à un dispositif de chronophotographie, on a relevé l'altitude de la bille à intervalles de temps
réguliers. On a pu ainsi tracer sa courbe d'énergie potentielle (origine choisie au niveau du sol) et sa
courbe d'énergie cinétique en fonction du temps.
2f.
2,t
2,-
2,.
5 'J
I i,i
ai
i i,.
0,2 0,3 0,4 0,5
0,6 0,7 0,8 1,2 1,3 1,4
Données : Valeur du champ de pesanteur terrestre g — 10 m.s ; JJï ~ 7,4.
a) La courbe 1 représente I'énergie potentielle de la bille.
b) La bille a été lancée avec une énergie mécanique d'environ 2,7 J.
c) La bille a été lancée d'un point d'altitude h égale à 1.25 m.
d) La bille retombe sur le sol avec une vitesse d'environ 7,4 m.s'1.
(TF. I.ym - Kl l i !'M! . IM-DCOM - tSF.lt- ISA - ls ARA-Lvun - ISEN Hml-ISF.N I.ill*- ISF.N Tiolwi - 1SEP - I.1SAL1.F llmumb - LOUIS DE BRtxa.lE
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Sélection FESIC 2008
FESIC
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Epreuve de Physique.
Exercice n°12
Dans un référentiel terrestre, on considère la chute d'un parachute de masse m = 20 kg portant une
masse M. A l'instant initial, le parachute et sa charge sont abandonnés, sans vitesse initiale, d'une hauteur
h ™ 320 m On négligera la poussée d'Archimède.
Le mouvement est étudié selon un axe vertical ascendant (Oz) dont l'origine O se situe sur le sol.
La valeur du champ de pesanteur est : g = Wm.s" .
Le parachute ne s'ouvre pas, la résistance de l'air est négligée.
a) L 'équation horaire du parachute chargé s'écrit : z = +5,012.
b) Le parachute arrive au sol à la vitesse de 80 m.s1.
Le parachute s'ouvre et la résistance de l'air R est proportionnelle au carré de la vitesse : R = kv2 avec
k = 20 unités SI Le parachute et sa charge atteignent maintenant une vitesse limite de 7.0 m.s'1
c) La masse M vaut 78 kg.
d) L'accélération est nulle.
Exercice n°13
On néglige toutes les forces dues à l'air.
Deux élèves de terminale S réalisent une expérience : Pauline se trouve sur son balcon et lâche un ballon
sans vitesse initiale. Agathe se trouve dans la rue et voit le ballon atteindre le sol /. / seconde plus tard
Données : Valeur du champ de pesanteur g = 10 m.s'2 ;
112 =121; ^-=0,24; V50=7,1 , A/5 =2,23, s[Ô3~0J\
a) le ballon a été lâché d'une hauteur h = 2.4 m
b) Le ballon heurte le sol avec une vitesse de 39.6 km.h'.
Les deux élèves assistent ensuite à un spectacle de jonglage. D'une hauteur correspondant à sa stature, un
jongleur lance verticalement une balle. Celle-ci atteint une altitude de 2.5 m par rapport au sol avant de
redescendre.
c) La vitesse initiale de la balle est inférieure à 7.1 m.s'1.
d) La balle a mis 0.71 s pour atteindre son altitude maximale.
CPE I.yun - El Purpaji - EPMI - ESA - ESCOM - ESF.O-ISA - ISARA-I.yon - ISFJ* Biwl - ISF.N l.DIr- ISEN T™l«i - [SEP - LASALLE »—• wfc-LOUI» DE BROCLIE page 1 0