x - La physique à Mérici

Version 2017 3 - Les lois de Newton 1
Solutionnaire du chapitre 3
1. On trouve l’accélération avec
²
120 80
1, 5
xx
x
m
xs
Fma
Nkga
a
2. L’accélération de la voiture est
22
00
22
²
2
2 80 0 0 27,78
4,823
mm
ss
m
s
ax x v v
amm
a
La force est donc
²
1200 4,823
5787
xx
m
s
Fma
Fkg
F
N
Elle est négative, car elle est dans la direction opposée à la vitesse, qu’on avait mis
positive. La grandeur de la force est donc 5787 N.
3. Sans remorque, l’accélération est
0
²
80 1
8
mm
ss
m
s
vv at
as
a
La force qui accélère le camion est donc
²
1800 8
14 400
xx
m
s
Fma
Fkg
FN

Luc Tremblay Collège Mérici, Québec
Version 2017 3 - Les lois de Newton 2
Avec la remorque, la masse totale est maintenant de 134 800 kg. L’accélération est
donc
²
14 400 134 800
0,1068
x
m
s
Fma
Nkga
a
Pour atteindre 10 km/h, il faudra donc
0
²
2,778 0 0,1068
26
mm m
ss s
vv at
t
ts
4. L’accélération de l’avion est
²
48 900 2 23 500
4,16
xx
m
s
Fma
Nkga
a
La longueur de piste se trouve donc avec
22
00
22
²
2
24,16 0 80 0
768,9
xxx
mmm
sss
axx v v
xm
xm
5. On va séparer en composantes x et y en utilisant un axe x vers le droite et un axe y
vers le haut.
Les composantes de la force de 25 N à 0 ° sont
1
1
25 cos 0 25
25 sin 0 0
x
y
FN N
FN N
Les composantes de la force de 30 N à 45 ° sont
2
2
30 cos 45 15 2
30 sin 45 15 2
x
y
FN N
FN N

Luc Tremblay Collège Mérici, Québec
Version 2017 3 - Les lois de Newton 3
Les composantes de la force de 20 N à 90 ° sont
3
3
20 cos 90 0
20 sin 90 20
x
y
FN N
FN N
Les composantes de la force de 25 N à 225 ° sont
4
4
20 cos 225 10 2
20 sin 225 10 2
x
y
FN N
FN N
Les composantes de la force de 50 N à 270 °
5
5
50 cos 270 0
50 sin 270 50
x
y
FN N
FN N
La force totale en x est donc
12345
25 15 2 0 10 2 0
32,07
xxxxxx
FFFFFF
NNN NN
N
La force totale en y est donc
12345
0 15 2 20 10 2 50
22,93
yyyyyy
FFF F F F
NNN NN
N
L’accélération en x est donc
²
32,07 5
6, 414
xx
x
m
xs
Fma
Nkga
a
L’accélération en y est donc

Luc Tremblay Collège Mérici, Québec
Version 2017 3 - Les lois de Newton 4
²
22,93 5
4,586
yy
y
m
ys
Fma
Nkga
a
La grandeur de l’accélération est donc
22
²
7,885 m
xy
s
aaa
et sa direction est
arctan 35,56
y
x
a
a
6. Trouvons premièrement la somme des forces sur le traineau et Aaron. On va séparer
en composantes x et y en utilisant un axe x vers la droite et un axe y vers le haut.
Les composantes de la force de 57 N vers la droite sont
1
1
57 cos 0 57
57 sin 0 0
x
y
FN N
FN N
Les composantes de la force faite par la maman sont
2
2
55 cos 145 45, 05
55 sin 145 31,55
x
y
FN N
FN N
Les composantes de la force faite par le papa sont
3
3
55 cos 215 45, 05
55 sin 215 31,55
x
y
FN N
FN N
La force totale en x est donc
123
57 45,05 45,05
33,11
xxxx
FFF F
NNN
N
La force totale en y est donc

Luc Tremblay Collège Mérici, Québec
Version 2017 3 - Les lois de Newton 5
123
031,55 31,55
0
yyyy
FFF F
NN N
N
Pour trouver la masse, on doit ensuite trouver l’accélération. Si le traineau fait 6 m
en 2 secondes, alors son accélération est
2
1
00
2
2
1
2
2
600 2 2
3
x
mx
s
m
xs
xx vt at
mm s a s
a
La masse est donc
²
33,11 3
11, 04
xx
m
s
Fma
Nm
mkg
La masse d’Aaron est donc
11, 04 2
9, 04
tot traineau
mm m
kg kg
kg
7. Trouvons premièrement la somme des forces sur la caisse. On va séparer en
composantes x et y en utilisant un axe x vers la droite et un axe y vers le haut.
Les composantes de la force de 400 N sont
1
1
400 cos 30 346, 4
400 sin 30 200
x
y
FN N
FN N
Les composantes de la force de 600 N sont
2
2
600 cos 140 459, 6
600 sin 140 385, 7
x
y
FN N
FN N
La force totale en x est donc