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Epreuve de Physique.
Sélection FESIC 2008
FESIC
Sélection FESIC 2008
Epreuve de Physique.
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Exercice n°12
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'
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.
1
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 = +5,01 .
b) Le parachute arrive au sol à la vitesse de 80 m.s .
2
2f.
1
2,t
2,-
Le parachute s'ouvre et la résistance de l'air R est proportionnelle au carré de la vitesse : R = kv avec
k = 20 unités SI Le parachute et sa charge atteignent maintenant une vitesse limite de 7.0 m.s'
2,.
2
1
5 'J
I i,i
ai
i i,.
c) La masse M vaut 78 kg.
d) L'accélération est nulle.
Exercice n°13
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
1,2
1,3
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
1,4
Données :
Données : Valeur du champ de pesanteur terrestre g — 10 m.s
a)
b)
c)
d)
La
La
La
La
; JJï
~ 7,4.
Valeur du champ de pesanteur g = 10 m.s' ;
2
11 = 1 2 1 ;
2
^-=0,24;
V50=7,1 , A/5 = 2 , 2 3 ,
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'.
courbe 1 représente I'énergie potentielle de la bille.
bille a été lancée avec une énergie mécanique d'environ 2,7 J .
bille a été lancée d'un point d'altitude h égale à 1.25 m.
bille retombe sur le sol avec une vitesse d'environ 7,4 m.s' .
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.
1
c) La vitesse initiale de la balle est inférieure à 7.1 m.s' .
d) La balle a mis 0.71 s pour atteindre son altitude maximale.
1
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