2MG09 / 5 décembre 2009 Série supplémentaire

2MG09 / 5 décembre 2009
Série supplémentaire
Exercices MRUA
1. A quelle vitesse faut-il lancer un caillou pour qu'il atteigne une hauteur de 35 m?
Rép. 26,2 m/s
2. Une voiture lancée à 50 km/h freine avec une décélération de -7 m/s2. Quelle est la distance de freinage?
Rép. 13,8 m
3. La même voiture, lancée à 60 km/h, freine de la même manière. Quelle serait sa distance de freinage? Quelle
est sa vitesse après un parcours de 13,8 m? Comparez aux résultats de l'exercice précédent et discuter.
Rép. 19,84 m ; 33,1 km/h
4. On lance, à la vitesse de 5 m/s, un wagonnet vers le haut d'un plan incliné à 25°. Quelle distance parcourt-il?
Quel temps faut-il pour effectuer ce parcours? Rép. 3,02 m ; 1,21 s
Exercice MCU
5. On fait tourner un caillou de 68 g au bout d'une ficelle longue de 40 cm. La caillou fait 18 tours par minute.
Quelle est son accélération? Que vaut la force exercée par la ficelle sur le caillou? Rép. 1,42 m/s2 ; 0,097 N
6. Quelle doit être la vitesse maximum d'une voiture prenant un virage dont le rayon de courbure est de 150 m, si
son accélération ne doit pas dépasser 2,5 m/s2. Rép. 69,7 km/h
Exercices F = ma
7. Un objet de masse m=80 kg tombe d'une hauteur de 55 m. La force de frottement exercée par l'air vaut 300 N.
Calculer le temps de chute et la vitesse juste avant de toucher le sol.
Rép. 4,26 s ; 25,9 m/s
8. Un sac de 2 kg tombe de la tour de Pise et parcourt 55 m avant d'atteindre le sol avec une vitesse de 29 m/s.
Quelle était la force moyenne de résistance de l'air? Rép. 4,3 N
9. Un homme pousse une tondeuse à gazon de 16 kg à vitesse constante avec une force de 90 N dirigée le long
du manche qui forme un angle de 30° par rapport à l'horizontale. Calculez (a) la force de frottement horizontale
exercée sur la tondeuse (b) la force que doit exercer l'homme sur la tondeuse pour la faire accélérer de 0 à 1,5
m/s en 2,5 s, en supposant que la force de frottement est toujours la même. Rép. 78 N ; 101 N
10. Une balle de 150 g roule vers le haut d'un plan incliné à 28°. La force de frottement exercée sur la balle vaut
le 15% du poids. A quelle vitesse faut-il lancer la balle pour qu'elle parcourt une distance de 8 m le long du plan
avant de s'arrêter? Rép. 9,86 m/s
11. On tire un wagonnet de 7,3 kg vers le haut d'un plan incliné à 28°. Les forces de frottements valent le 15% du
poids. Que doit valoir la force de traction si:
(a) le wagonnet avance à vitesse constante (b) si sa vitesse passe de 0 à 1,5 m/s en 2,5 s?
Rép. 44,4 N ; 54 N
12. Un skieur de 80 kg glisse le long d'un plan incliné à 28°. Sa vitesse passe de 10 km/h à 80 km/h sur 250. Que
vaut la force de frottement s'exerçant sur le skieur? Que vaut la force exercée par la piste sur le skieur?
Rép. 290 N ; 693 N