Phys. N° 01

Mouvements

de Solides.

Exercices

 

   

 

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I- Exercice : connaissances essentielles

II- Exercice 12 page 23

III- Exercice 13 page 53 :

IV- Exercice 16 page 23 :

I- Exercice : connaissances essentielles

1)- Qu’est-ce qu’un référentiel en mécanique ?

2)- Définir la trajectoire d’un point mobile.

3)- La trajectoire dépend-elle du référentiel choisi ?

4)- Définir le mouvement de translation d’un solide.

5)- Quelle est la différence entre une translation rectiligne et une translation curviligne ?

6)- Citer des exemples de mouvements de translation : rectiligne et circulaire.

7)- Donner des exemples de solides en mouvement de rotation autour d’un axe fixe.

8)- Quelle est la trajectoire d’un point du solide pris hors de l’axe ?

9)- Quel est le référentiel le plus commode pour étudier :

Le mouvement des planètes autour du Soleil ?

Le mouvement d’une automobile ?

Le mouvement de l’aiguille du compteur de vitesse d’une automobile ?

10)- Quelles sont les affirmations vraies :

a)-  Un sauteur en hauteur est un solide en mouvement !

b)-  Le mouvement de la nacelle d’un téléphérique est une translation.

c)-  Le plateau d’un tourne disque est un solide en rotation.

d)-  Lorsque le TGV aborde une courbe circulaire,

-    les wagons sont animés d’un mouvement circulaire.

11)- Quelles sont les affirmations fausses ?

-    La trajectoire de la valve d’une roue de bicyclette est : un cercle dans le référentiel :

a)-  Terrestre :

b)-  Lié au cadre :

c)-  Lié à la roue :

-    Faux

12)- Quelle est la grandeur mesurée par un chronomètre ?

13)- Quelle est l’unité légale avec laquelle est mesurée cette grandeur ?

14)- Quelle est la durée d’un jour solaire moyen ?

 

1)- Qu’est-ce qu’un référentiel en mécanique ?

-    Objet Matériel, Solide que l’on choisit comme référence.

2)- Définir la trajectoire d’un point mobile.

-    Trajectoire d’un point mobile :

-     Dans un référentiel donné, la trajectoire d'un point mobile est

-    l'ensemble des positions successivement occupées par ce mobile

3)- La trajectoire dépend-elle du référentiel choisi ?

-    La trajectoire d’un mobile ou d’un point mobile dépend du référentiel d’étude.

4)- Définir le mouvement de translation d’un solide.

-    Un solide est en mouvement de translation, par rapport à un référentiel R,

si le vecteur défini par deux points quelconques A et B du solide garde la  :

-    même direction,

-    le même sens et

-    la même valeur au cours du mouvement.

5)- Quelle est la différence entre une translation rectiligne et une translation curviligne ?

-    La translation peut être :

-    Rectiligne : chaque point du solide décrit une droite

-    Curviligne : chaque point du solide décrit une courbe (cabine de téléphérique).

6)- Citer des exemples de mouvements de translation : rectiligne et circulaire.

-    Translation rectiligne : voiture qui se déplace sur une ligne droite :

 

-    Translation circulaire : la grande Roue :

 

7)- Donner des exemples de solides en mouvement de rotation autour d’un axe fixe.

-    Le tambour d’une machine à laver.

-    Une roue de voiture, de moto ou de vélo

-    Une porte…

8)- Quelle est la trajectoire d’un point du solide pris hors de l’axe ?

-    Les points du solide situés sur l'axe de rotation sont immobiles.

-    Les autres points décrivent des arcs de cercle ou

-    des cercles centrés sur l'axe de rotation.

-    Pendant la durée Δt, tous les points du solide tourne du même angle α.

9)- Quel est le référentiel le plus commode pour étudier :

Le mouvement des planètes autour du Soleil ?

Le mouvement d’une automobile ?

Le mouvement de l’aiguille du compteur de vitesse d’une automobile ?

-    Le mouvement des planètes autour du Soleil :

-    Référentiel Héliocentrique.

-    Le mouvement d’une automobile :

-    Référentiel Terrestre (la route).

-    Le mouvement de l’aiguille du compteur de vitesse d’une automobile :

-    l’automobile, le tableau de bord.

10)- Quelles sont les affirmations vraies :

a)-  Un sauteur en hauteur est un solide en mouvement !

-    Faux : le sauteur en hauteur est un système déformable, ce n’est pas un solide.

b)-  Le mouvement de la nacelle d’un téléphérique est une translation.

-    Vrai, c’est une translation curviligne.

c)-  Le plateau d’un tourne disque est un solide en rotation.

-    Vrai : il tourne autour de l’axe du plateau.

d)-  Lorsque le TGV aborde une courbe circulaire,

-    les wagons sont animés d’un mouvement circulaire.

-    Vrai.

11)- Quelles sont les affirmations fausses ?

-    La trajectoire de la valve d’une roue de bicyclette est : un cercle dans le référentiel :

a)-  Terrestre :

-    Faux

b)-  Lié au cadre :

-    Vrai

c)-  Lié à la roue :

-    Faux

12)- Quelle est la grandeur mesurée par un chronomètre ?

-    Le chronomètre mesure une durée.

13)- Quelle est l’unité légale avec laquelle est mesurée cette grandeur ?

-    La seconde, de symbole s.

14)- Quelle est la durée d’un jour solaire moyen ?

-    1 j = 24 h = 86400 s

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II- Exercice 12 page 23

On a représenté ci-dessous différentes positions d’un solide au cours du temps.

Indiquer la nature du mouvement pris par chaque solide.

  

 

 

  

 

On a représenté ci-dessous différentes positions d’un solide au cours du temps.

Indiquer la nature du mouvement pris par chaque solide.

 

Mouvement de translation circulaire

 

Mouvement de translation curviligne

 

Mouvement de rotation

 

Mouvement de translation rectiligne

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III- Exercice 13 page 53 :

Le centre I d’un carré décrit un cercle de centre O.

Dessiner ce carré dans trois positions différentes lorsque :

1)- Son mouvement est une rotation autour de O ;

2)- Son mouvement est une translation circulaire autour de O.

 

Le centre I d’un carré décrit un cercle de centre O.

Dessiner ce carré dans trois positions différentes lorsque :

1)- Son mouvement est une rotation autour de O ;

 

2)- Son mouvement est une translation circulaire autour de O.

 

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IV- Exercice 16 page 23 :

On a représenté dans un référentiel terrestre,

aux mêmes dates, les positions d’un bateau noir

et d’un bateau rouge.

 

1)- Tracer la trajectoire de chaque bateau

dans le référentiel terrestre.

2)- En prenant comme référentiel celui du bateau noir,

tracer la trajectoire du bateau rouge.

3)- Tracer la trajectoire du bateau noir

dans le référentiel du bateau rouge.

 

On a représenté dans un référentiel terrestre,

aux mêmes dates, les positions d’un bateau noir

et d’un bateau rouge.

 

1)- Tracer la trajectoire de chaque bateau

dans le référentiel terrestre.

 

2)- En prenant comme référentiel celui du bateau noir,

tracer la trajectoire du bateau rouge.

 

3)- Tracer la trajectoire du bateau noir

dans le référentiel du bateau rouge.

 

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