PHYSIQUE(13 pts)
EXERCICE 1 (7 pts)
Deux points matériels (M1) et (M2) sont en mouvements simultanés par rapport au référentiel terrestre.
Les deux mobiles partent à l’origine des dates t =0.
1) Dans le repère orthonormé
du référentiel terrestre, les lois horaires du mobile (M1) s’écrivent:
x=2t et y= 4t(t-1) avec (t en s ;x et y en m)
a) Montrer que la trajectoire est une branche de parabole. La représenter pour t compris entre 0 et 2s.
On donne l’échelle: 1 cm sur le papier pour 1m.
b) Exprimer la vitesse
. Le mouvement de
ce mobile, débute sans vitesse initiale à partir de la position M0 (0m ; -2m).
a) Déterminer les lois horaires du mouvement du mobile M2, montrer que son mouvement est rectiligne.
b) Etablir l’équation cartésienne de la trajectoire du mobile (M2).Représenter cette trajectoire, l’échelle 1 cm
sur le papier pour 1m.
c) Montrer que les mobiles (M1) et (M2) se rencontrent à instant tr que l’on déterminera. Préciser le lieu de
cette rencontre.
EXERCICE 2 (6 pts)
Une automobile franchit un feu rouge, à un instant pris comme origine du temps, à une vitesse constante
V1=30 m.s-1 (108 Km.h-1). Deux secondes plus tard une voiture de police, placée au niveau du feu rouge,
démarre à une accélération a = 4 m.s-2 à la poursuite de l’automobile. Les mouvements des deux mobiles
sont rapportés à un repère (o ;i) horizontal, l’origine O coïncide avec la position du feu rouge. Le parcours
des deux mobiles est supposé rectiligne.
1) Quelle est la nature de mouvement de l’automobile ? Donner sa loi horaire de mouvement.
2) Quelle est la nature de mouvement de la voiture de la police ? Donner sa loi horaire de mouvement.
3) Déterminer l’instant de rattrapage de l’automobile par les agents de police. Déduire la position du
rattrapage ainsi que la vitesse de chaque voiture.
4) En réalité la vitesse maximale de la voiture des policiers ne peut pas dépasser la valeur 50 m.s-1.
a- L’automobile peut-elle être rattrapée par les policiers.
b- si non déterminer la distance minimale qui sépare les deux mobiles lors de la poursuite.