Exercices

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T BEP
date :
ÉTUDE DES MOUVEMENTS D'UN SOLIDE
I- Les records du monde du 100 m, du 400 m et du 5 000 m sont 9''79, 43''18 et 12'40''.
1- Calculer les vitesses moyennes en m.s – 1 de ces courses.
2- Convertir ces vitesses en km.h
–1
.
3- En déduire le coefficient de proportionnalité des vitesses exprimées dans les deux unités.
II- La distance Terre-Lune a été mesurée à l'aide d'un laser.
L'impulsion émise de la Terre est réfléchie sur la Terre par un miroir placé sur la Lune.
La durée du parcours de l'impulsion varie entre 2376 ms et 2712 ms.
1- Pourquoi cette durée n'est-elle pas fixe ?
2- Déterminer un encadrement de la distance Terre-Lune dTL.
III- Triathlon
Natation
1,5 km
28 min 30 s
Cyclisme (vélo)
40 km
1 h 05 min
Course à pied
12 km
40 min 45 s
1- Calculer la vitesse moyenne par discipline (VN , VV , VC).
2- Calculer la vitesse moyenne V au cours de l'épreuve
IV- Pour franchir un col, un cycliste parcourt 15 km de montée à 10 km.h – 1 puis 15 km de descente
à 60 km.h – 1.
1- Calculer le temps de parcours de la montée et de la descente.
2- En déduire sa vitesse moyenne sur l'ensemble du parcours.
V- Un TGV de 150 m de long roule sur une voie rectiligne à la vitesse de 260 km.h – 1. Un hélicoptère
vole à ses côté dans le même sens à une vitesse de 280 km.h – 1.
1- Combien de temps mettra l'hélicoptère pour passer de la queue à la tête du train ?
2- L'hélicoptère vole en sens inverse à la même vitesse de 280 km.h – 1.
Combien de temps restera-t-il au-dessus du train?
VI- Les graphiques représentent la variation de l'abscisse d'un mobile en fonction du temps.
Lequel ne peut représenter le mouvement d'un solide ?
d (m)
d (m)
d (m)
t (s)
t (s)
Ph. Georges
Sciences
t (s)
1/4
VII- Définir la trajectoire d'une valve de bicyclette lorsque :
- le référentiel est le cadre de la bicyclette ;
- le référentiel est la route.
Proposer dans ce dernier cas une méthode d'enregistrement de la trajectoire.
VIII- Le mouvement de la table d'une fraiseuse est conforme aux données suivantes :
- longueur de la course 5 m ;
- durée du trajet aller
30 s ( mouvement rectiligne uniforme ) ;
- durée du trajet retour 15 s ( mouvement rectiligne uniforme ).
1- Tracer le diagramme des espaces d = f(t) d'un point de la table :
Échelles :
en abscisse
0,5 cm représente 10 s ;
en ordonnée
1 cm représente 1 m.
2- Calculer la vitesse de coupe et la vitesse de retour de la table.
3- Le mouvement est-il périodique ? Si oui, déterminer sa période et sa fréquence.
IX- Enregistrements du mouvement d'un palet sur une table à coussin d'air.
La période  des éclats est Error! s (l'intervalle de temps entre deux marques est Error! s).
1ère enregistrement :
Calculer la vitesse moyenne du point M
M0
M1
M2
M3
M4
sur le parcours M0M4.
.
.
.
.
.
2ème enregistrement
Calculer les vitesses moyennes sur
les parcours A0A2, A1A3, A2A4 et A0A4.
A0
A1
.
.
A2
.
A3
A4
.
Le point A est-il animé d'un mouvement rectiligne uniforme ?
X- Un mobile est lancé sur un rail horizontal. Quatre capteurs reliés à une carte d'acquisition
d'ordinateur donne les temps de passage du mobile pour quatre positions.
1- Représenter graphiquement la
distance x en fonction de t.
En déduire la nature du mouvement.
capteur n°
x (m)
t (s)
0
0
0
1
0,2
0,165
2
0,4
0,335
3
0,6
0,507
4
0,8
0,681
2- Calculer la vitesse du mobile.
XI- Définir les solides en mouvement de translation et préciser leur trajectoire.
.
T BEP
date :
XII- Un chariot de masse m = 0,380 kg se déplace sans frottement sur un rail horizontal.
1- Mode opératoire : - Amener le chariot en contact avec l'électro-aimant.
- Assurez-vous que le fil passe sur la poulie de renvoi.
- Placer les capteurs pour que la charge n'agisse plus au moment du
déclenchement du chronomètre.
- Déplacer le capteur d'arrêt du chronomètre de 10 cm en 10 cm.
2- Réaliser une série de mesures et calculer la vitesse moyenne du chariot
d (cm)
t (s)
V (m.s – 1)
3- Construire le diagramme des espaces d = f ( t ).
4- Conclure sur la nature du mouvement.
III - Vitesse instantanée:
Un palet autoporteur est lâché sur une table à coussin d'air. L'enregistrement de la position du
centre du palet, repérée toutes les 20 ms ( f = 50 hz ), donne la figure suivante:
M0
M1
M2
M3
M4
M5
.
.
.
.
.
.
M6
M7
M8
M9
M10
.
.
.
.
.
1- Observations:
Relever dans un tableau les durées t et les positions d du point M.
Ph. Georges
Sciences
3/4
t (ms)
d (mm)
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