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Exercices de Physique Chimie pour le lycen bachelier

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Exercices de Physique Chimie pour le lycen bachelier

Publié par :
Ajouté le : 21 juillet 2011
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La mécanique de Newton
Version adaptée :
I) – Un skieur descend à vitesse constante une pente d'une inclinaison de 30° par rapport à l'horizontale.
1 – Faire un schéma et préciser le système mécanique ainsi que le repère d'espace choisi.
2 – Lister l'ensemble des forces extérieures que subit le système mécanique choisi. Représenter ces forces sur
le dessin dans le cas de figure où la descente s'effectue avec frottement des skis sur la neige.
3 – Après avoir énuméré les 3 lois de Newton, déterminer laquelle de ces lois sont concernées par le problème
ci-dessus et expliciter.
II)- 1) Lorsque la position d'un mobile M est déterminée par son abscisse
x
sur une trajectoire rectiligne, définir les
coordonnées de son vecteur vitesse
et de son vecteur accélération
v
r
a
r
, ainsi que leurs unités.
2) Comment définissez-vous un mouvement rectiligne uniforme ?
3) Comment définissez-vous un mouvement rectiligne uniformément varié ?
Réponses
I) – 1) Le système mécanique à considérer est le skieur et l'ensemble de son équipement
2)-
le poids
P
du système considéré
v
r
j
r
i
r
O
α
= 30°
f
α
= 30°
R
P
la réaction normale
R
la force de frottement
f
,
qui a même direction
que le vecteur vitesse
mais en sens inverse.
3)-
Première loi de Newton (ou principe d'inertie)
: dans un référentiel Galiléen, lorsqu’un
solide est isolé ou pseudo-isolé, son centre d’inertie G est :
soit au repos, G est initialement immobile
soit animé d’un mouvement rectiligne uniforme
Alors :
te
C
v
F
ext
r
r
r
r
=
=
0
C'est cette première loi de Newton qui est concernée par le problème posé
Deuxième loi de Newton (ou relation fondamentale de la dynamique):
dans un référentiel
Galiléen, la somme des forces extérieures appliquées à un so
u produit de la
masse du solide par l’accélération
lide est égale a
G
ext
a
m
F
r
r
.
=
G
a
r
de son centre d’inertie
Troisième loi de Newton (ou loi des actions réciproques):
lorsque deux solides S1 et S2 sont
en interaction, les forces qu'ils exercent l'un sur l'autre sont directement opposées :
1
/
2
2
/
1
F
F
v
v
=
II)-
1)
x
dt
dx
v
x
&
=
=
en m.s
-1
x
dt
dv
a
x
x
&
&
=
=
en m.s
-2
2) Un mouvement rectiligne uniforme est un mouvement s'effectuant à vitesse constante
3) Un mouvement rectiligne uniformément varié est un mouvement rectiligne dont l'accélération est constante.
Académie de Créteil
http://www.ac-creteil.fr/physique