Chapitre 6

Mini-Test
Module II – Chapitre 6 : La conservation de l’énergie
1-
Un palet de curling pèse 18,0 kg. Lorsqu’il est lancé à la vitesse de 1,60 m/s, il
s’immobilise au centre de la cible, qui est placé à 36,0 m plus loin. Lors de son lancé, une
joueuse communique une vitesse de 1,40 m/s au palet. À mi-chemin, les balayeuses
s’aperçoivent que le lancer est trop « léger » et balaient vigoureusement la glace devant le
palet. Cette action favorise son glissement, si bien qu’il atteint finalement le centre de la
cible. Détermine la force de frottement entre le palet et la glace en l’absence de balayage
ainsi qu’en présence de balayage.
2-
Une balle de 250 g restitue 94,0 % de l’énergie cinétique qu’elle possédait au moment de
l’impact avec le sol. Si on lance cette balle vers le bas à la vitesse de 10 m/s à partir du
haut d’un édifice de 15 m, détermine :
a) la vitesse à laquelle la balle amorcera sa montée.
b) La hauteur maximale qui sera atteinte par la balle lors de sa montée.
3-
Le schéma ci-dessous représente un chariot de montagnes russes de 1200 kg se déplaçant
vers la droite. À quelle vitesse doit-il franchir le point A afin de pouvoir se rendre
jusqu’au point F ?
E
note : le graphique n’est pas à l’échelle.
C
D
8,00 m
6,00 m
4,00 m
F
A
3,00 m
4-
B
Kathy possède une automobile jouet dont la masse est de 500 g. L’automobile
emmagasine une certaine quantité d’énergie potentielle élastique lorsqu’on comprime un
ressort situé sur le dessus du capot de l’automobile. Celle-ci accélère alors sur 2,00 pour
atteindre une vitesse de 1,6 m/s. Elle décélère ensuite sous l’effet de la résistance au
roulement pour s’immobiliser à 6,00 m de son point de départ.
a) Détermine la grandeur de la force de résistance au roulement.
b) Détermine quelle quantité d’énergie potentielle élastique a été transférée à la voiture
initialement.
5-
On laisse tomber un cube d’une hauteur de 10,0 m. La masse de ce cube est de 220 g.
a) Si on néglige la résistance de l’air, à quelle vitesse le cube touchera-t-il le sol ?
b) Si le cube touchait le sol à 11,2 m/s, quelle quantité d’énergie mécanique aurait été
perdue à cause de la résistance de l’air ?
6-
Trois opérateurs utilisent un système de poulies (palan) pour soulever une caisse a vitesse
constante dans un port. Cette caisse doit être élevée de 5 m et a une masse de 215 kg.
a) Si le rendement de ce palan est de 75% et que les 3 opérateurs estiment qu’ils ont tirés
environ 20 m de cordes, quelle force a exercé chaque opérateur sur la corde (on suppose
qu’ils exercent la même force.)
b) Quelle est la puissance fournie par le système de poulies si la charge est montée en 45
secondes ?
Réponses :
123456-
Ff = 0,64 N en l’absence de balayage et Ff = 0,34 N en présence de balayage.
a) vi = 19,2 m/s
b) hf = 18,9 m
vi = 12,5 m/s
a) Ff = 0,16 N
b) Epi = 0,96 J
a) vf = 14,0 m/s
b) Em = 7,76 J (Wext = -7,76 J)
a) Fm = 234 N
b) Ppalan = 234W