Troisième : Evaluation n°8 de physique

Troisième : Evaluation n°8 de physique-chimie
Exercice 1 ( 3.5 pts)
1- Elle se mesure en kilogramme
2- Cette énergie est liée à la vitesse
3- L’énergie s’exprime dans cette unité de
1
mesure
4- Cette énergie est dissipée au moment d’un
freinage
5- Elle devrait être les soucis de tous les
conducteurs
6- Cette distance est multipliée par 4 quand la
3
vitesse est doublée
7- Elle est égale au rapport d’une distance sur
une durée
4
6
7
5
2
Exercice 2 ( 7.5 pts)
Les graphes ci-dessous représentent l’évolution de l’énergie cinétique d’un véhicule en
fonction de sa masse ou en fonction de sa vitesse.
1) Existe-t-il une relation de proportionnalité
a- Entre l’énergie cinétique et la vitesse ? Justifier
b- Entre l’énergie cinétique et la masse ? Justifier
c- Déterminer graphiquement la masse d’un boulet mboulet ayant une vitesse de
-1
10m.s et une énergie cinétique Ecboulet de 1500J.
2) Une cabine de téléphérique se déplace à la vitesse de 2m/s. Sa masse est de 2,5 tonne.
a- Quelle est l’expression qui permet de calculer l’énergie cinétique de la cabine ?
Précise les unités.
b- Calcule l’énergie cinétique de cette cabine.
3) Une voiture roulant à 90km.h-1 possède une énergie cinétique Ec= 375000J. Calculer sa
masse.
Exercice 3 ( 4 pts)
Un enfant laisse tomber une pierre du haut d’un pont dans une rivière.
Le poids de la pierre est de 1,5N.
Au départ la pierre est à 6m au dessus de l’eau.
Son énergie de position Ep a alors une valeur de 9 Joules.
1) Calculer la masse m de la pierre. (on prendra g=10N/kg)
2) Lorsque la pierre arrive à la surface de l’eau, son énergie de position est devenue
nulle. En quoi s’est convertie cette énergie pendant la chute ?
3) On néglige les frottements de l’air pendant la chute. Quelle est alors la valeur de
l’énergie cinétique Ec de la pierre au niveau de la surface de l’eau ?
4) Calculer la vitesse v de la pierre à son arrivée dans l’eau.
Exercice 4 ( 5 pts)
♦ La durée nécessaire pour parcourir une distance d à la vitesse v est donnée par :
a) t = d / v
b) t = d*v
c) t= v/d
♦ Le temps de réaction pour une personne ayant de bons réflexes est de :
a) 1,3s
b) 1s
c) 2s
♦ La distance d’arrêt d’un véhicule, notée dA est égale à :
a) dA = dR + dF
b) dA = dR - dF
c) dA = dR / dF
♦ Le conducteur a-t-il commencé à freiner lorsqu’il parcourt dR ?
a) Oui
b) Non
♦ Quels sont les facteurs qui peuvent avoir une incidence sur le temps de réaction ?
a) Le manque d’attention
b) Une mauvaise visibilité
c) La pluie
d) Les pneus lisses
e) La vitesse
f) L’absorption de divers produits (alcool, drogue, médicament)
♦ Citer 5 facteurs pouvant avoir une influence sur la distance de freinage.
♦ Faites un paragraphe argumenté permettant d’expliquer ce qu’il se passe d’un point de
vue énergétique au cours d’un accident puis quels sont les différents moyens mis en œuvre
pour protéger les passagers.
Bon courage et bonnes vacances !
4
Correction : Evaluation n°3 de mécanique
T
6
7
H
V
M A S S E
F
1
5
R
R
I
T
M
R
E
Exercice 1 :
2
C I N E T I Q U E
A
N
S
Q
C
U
S
A
3
G
E
J O U L E
T
I
E
O
N
Exercice 2
1) a- Il n’existe pas de relation de proportionnalité entre l’énergie cinétique et la vitesse puisque la
caractéristique n’est pas une droite passant par l’origine.
b- Il existe une relation de proportionnalité entre l’énergie cinétique et la masse puisque la
caractéristique est une droite passant par l’origine.
c-
Ecboulet
mboulet
2) a- Ec = ½*m*v² avec Ec en Joule, m en kg et v en m.s-1
b- v =2m/s et m = 2,5 t = 2500kg
Ec = ½*m*v²
AN : Ec= ½ * 2500 * 2² = 5000J
c- On détermine graphiquement mboulet = 30kg
3) v = 90km.h-1 = 90 *1000/3600 m.s-1 = 25 m.s-1
Ec= 375000J
m = 2 Ec /v² AN : m = 2 * 275000 / 25² = 880kg
Exercice 3
1) m = P/g
AN : m= 1,5/10 = 1,5.10-1kg = 150g
2) Lorsque la pierre arrive à la surface de l’eau, son énergie de position est devenue nulle. Cette
énergie pendant la chute s’est convertie en énergie cinétique.
3) Ec = Ep= 9 J car l’énergie se conserve.
4) v = √(2Ec/m) AN : v =√(2*9/0.15) = 11m.s-1
Exercice 4
♦ La durée nécessaire pour parcourir une distance d à la vitesse v est donnée par :
a) t = d / v
♦ Le temps de réaction pour une personne ayant de bons réflexes est de :
b) 1s
♦ La distance d’arrêt d’un véhicule, notée dA est égale à :
a) dA = dR + dF
♦ Le conducteur a-t-il commencé à freiner lorsqu’il parcourt dR ?
b) Non
♦ Quels sont les facteurs qui peuvent avoir une incidence sur le temps de réaction ?
a) Le manque d’attention
b) Une mauvaise visibilité
f) L’absorption de divers produits (alcool, drogue, médicament)
♦ Citer 5 facteurs pouvant avoir une influence sur la distance de freinage :
Voiture non entretenue
(plaquette frein, usure des pneus…) route glissante (verglas, pluie…) vitesse initiale du véhicule
♦ Au cours d’un accident automobile l’énergie cinétique de la voiture (liée à sa vitesse) est subitement
annulée. L’énergie se conservant, l’énergie cinétique est convertie en énergie thermique, énergie de
position si la voiture quitte le sol, énergie cinétique (communiqué aux passagers)… Les moyens de nous
protéger sont : ceinture de sécurité, Air Bag, carrosserie ni trop souple ni trop rigide….