Une bille glissant sans frottement est lancée en bas d`un plan incliné

CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET METIERS
Chaire de Physique dans ses rapports avec l’Industrie
DEUXIEME PARTIEL D'ELEMENTS DE PHYSIQUE 2000/01
DATE : Vendredi 15 juin 2001
DUREE : 2 heures (18h à 20h )
DOCUMENTS MATHEMATIQUES ET CALCULETTES NON PROGRAMMABLES AUTORISES
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Problème n° 1: ( 5 points )
Une bille glissant sans frottement est lancée en bas d'un plan incliné avec la vitesse de module v 0 .
L'accélération de la pesanteur est g.
A quelle hauteur h la bille s'arrête t'elle?
Fournir le résultat littéralement puis faire l'application numérique (encadrer vos réponses).
A.N.:
v0  4 m . s 1
et
g  9,81 m . s  2
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Problème n° 2: ( 5 points )
1°) Donner l'expression K de l'énergie cinétique.
2°) Quelle est l'unité "légale" pour exprimer l'énergie.
A la fin de l'ère secondaire un astéroïde est entré en collision avec la Terre. En le supposant de forme
sphérique, ses caractéristiques étaient: vitesse relative d'arrivée 
masse volumique
30 km.s  1 ; diamètre  10 km ;
 2,2 g.cm  3 .
3°) Quelle est l'énergie dégagée par la collision?
Fournir le résultat littéralement puis faire l'application numérique (encadrer vos réponses).
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Problème n° 3: ( 5 points )
Un véhicule suit un mouvement linéaire uniformément accéléré: a  a 0  cst . Il part arrêté à
l'instant initial.
Quelle est la distance parcourue: r à l'instant t ?
Fournir le résultat littéralement puis faire l'application numérique (encadrer vos réponses).
A.N.:
a 0  5 m . s 2
et
t  10 s
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Problème n° 4: ( 5 points )
Une masse m oscille au bout d'un ressort avec la loi du mouvement:
 k 
x  i A sin 
t 
m


m, A, k sont des constantes.
1°) Donner l'expression de la vitesse de la masse m.
2°) Donner l'expression de la force qui s'exerce sur la masse m.
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