Devoir II,1 3ième

lundi 1 février 2010
Devoir II,1
3ième
Exercice 1 (3 + 3 = 6 points)
Donner la définition du travail mécanique (Texte explicatif, formule, unités).
Donner la définition de la puissance mécanique (Texte explicatif, formule, unités).
Exercice 2 (6 + 4 + 2 = 12 points)
Un coureur cycliste de 90kg a une puissance maximale de 1400W. Il monte un col de longueur
l=2km pour une différence d'altitude de 200m
a.) Evaluer le travail et déduire la valeur minimale du temps de montée.
b.) Prédire la vitesse du cycliste en m/s et en km/h.
c.) Expliquer pourquoi la vitesse réelle sera bien inférieure?
Exercice 3 (6 points)
Une petite voiture électrique à une puissance de 1,25kW. A plein régime elle peut parcourir
200m en 35s. Quelle est sa force motrice?
Exercice 4 (8 points)
Donnez tous les travaux et énergies qui
interviennent, de la position initiale (v. photo)
jusqu’à la chute finale de la flèche sur le sol.
(texte ou schéma)
Exercice 5 (4 + 4 = 8 points) !pas de calcul à faire !
Les acrobates utilisent une catapulte pour réaliser des pyramides
humaines. La figure ci-contre représente un modèle de catapulte. Les
masses marquées sont identiques.
a.) Quelle sera la hauteur maximale atteinte par
la masse B ? Justifiez !
b.) Trouvez deux moyens de faire monter la masse B plus
haut.
Exercice 6 (2 + 3 + 2 + 3 = 10 points)
Un ressort de raideur k=75N/m est comprimé de 10cm.
a.) Calculer l'énergie potentielle du ressort.
b.) On utilise le ressort tendu pour lancer une bille de 20g. Déduire la vitesse de
lancement à l'aide du principe de conservation de l'énergie mécanique.
c.) Si le lancement s'effectue verticalement, quelle est la hauteur atteinte?
d.) Déterminer la vitesse de la bille à la moitié de son hauteur maximal !
Exercice 7 (7 + 3 = 10 points)
Un maître nageur saut d’un plongeoir d’une hauteur de 15m.
a.) En quel point (hauteur) durant sa chute, l’énergie cinétique du maître nageur vaut de
double de l’énergie potentiel de pesanteur.
b.) Quelle est alors sa vitesse ?