Exercices
PHY5042 Cinématique Exercices ? objectif 3. Cinématique et quantité de
mouvement. PHY-5042-2. Objectif 3.1. 3. Analyser un mouvement rectiligne
uniforme.
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entre la définition et les unités de mesure de la vitesse.
Question : Quelles sont, parmi les unités suivantes, celles qui ne représentent pas lidée de vitesse?
Km/h
Mm/jours
Cm/(c
Kg/h
Longueur de piscine / 5 minutes
Réponse : c) et d)
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.2. Établir des liens entre la définition et les unités de mesure de la vitesse.
Question : Explique pourquoi les mètres par seconde, m/s, est une unité de vitesse.
Réponse : Parce que la vitesse est le rapport en la distance parcourue et la durée du déplacement.
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.2. Établir des liens entre la définition et les unités de mesure de la vitesse.
Question : Si le déplacement dun mobile est nul durant une heure, est-ce que sa vitesse est égale à 1 m/h?
Réponse : non 0 m pour 1 h = 0 m/h
Objectif 3.3
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.3. Décrire un mouvement rectiligne uniforme.
Question : Laquelle des situations suivantes nest pas un M.R.U.?
Un train roulant sur une voie ferrée.
Un bateau à voile navigant.
Une automobile stationnée.
Une fusée atterrissant.
Une boule de quille roulant sur une allée.
Réponse : d)
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.3. Décrire un mouvement rectiligne uniforme.
Question :
Quels sont les schémas qui représentent un M.R.U.?
Réponse : b) c)
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.3. Décrire un mouvement rectiligne uniforme.
Question : Corrigez les énoncés qui décrivent incorrectement un M.R.U.
Un parachutiste tombe à vitesse constante.
Un joggeur courre sur une piste dathlétisme.
Un camion roule à 100 km/h sur lautoroute.
Une bille de billard frappe une bande.
Une fourmi est observée durant 2 secondes.
Réponse : b) Un joggeur courre dans la rue rectiligne.
c) Une bille de billard roule sur une table.
Objectif 3.4
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.4. Décrire lallure des courbes « position- temps» et «vitesse-temps» dun mouvement rectiligne uniforme.
Question : Quel est la forme du graphique «vitesse-temps» du M.R.U.?
Réponse : Le graphique est une droite horizontale.
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.4. Décrire lallure des courbes « position- temps» et «vitesse-temps» dun mouvement rectiligne uniforme.
Question : Dites pourquoi le graphique de la vitesse en fonction du temps dans un M.R.U. est une droite horizontale.
Réponse : Car la vitesse est constante.
Objectif 3.5
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.5. Établir à partir des graphiques les équations dun mouvement rectiligne uniforme.
Question : Quel est la valeur de V de léquation (S = V(T
Réponse : V= (20-10)/ (10-0) = 1m/s
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.5. Établir à partir des graphiques les équations dun mouvement rectiligne uniforme.
Question : Quel est la valeur de la (S de léquation (S = V(T du graphique suivant sur une période de 3 s?
Réponse : V= (20-12.5)/ (10-5) = 3/2m/s
3/2 X 3= 4.5 m
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.5. Établir à partir des graphiques les équations dun mouvement rectiligne uniforme.
Question : Combien de temps faut-il pour parcourir 4 m selon la graphique suivant?
Réponse : 3 m/s * t= 4 t= 4/3 s
Objectif 3.6
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.6. Utiliser une convention de signe pour décrire un mouvement rectiligne uniforme.
Question : Soit la convention de signe du système cartésien, calculer la vitesse avec le signe approprié du mobile suivant. Le mobile parcourt 4 m, du haut vers le bas en 6 s.
Réponse : -4/6=-2/3 m/s
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.6. Utiliser une convention de signe pour décrire un mouvement rectiligne uniforme.
Question : Selon le graphique suivant la vitesse est-elle positive ou négative?
Réponse : positive.
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.6. Utiliser une convention de signe pour décrire un mouvement rectiligne uniforme.
Question : Selon le graphique suivant le déplacement est-il positif ou négatif?
Réponse : négatif.
Objectif 3.7
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.7.Décrire différente méthode pour mesurer la vitesse dun mobile.
Question : Pour mesurer la vitesse découlement dune rivière, lhydrologue observe le mouvement dun flotteur sur leau. Le flotteur se déplace de 100m en 34 s. Quelle est la vitesse découlement de la rivière?
Réponse : 100 m/ 34 s = 2.9 m/s
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.7.Décrire différente méthode pour mesurer la vitesse dun mobile.
Question : Un cycliste note quil fait 4 tours de pédalier en 10 s. Quelle est sa vitesse si pour chaque tour de pédalier, la roue arrière fait trois tours et quart? La roue à 70 cm de diamètre.
Réponse : 4* 3.25 * ( * 70 = 2859 cm.
2859/10 =285.9 cm/s=2.85 m/s=10.3 km/h
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.7.Décrire différente méthode pour mesurer la vitesse dun mobile.
Question : On ajuste les tics dun métronome de telle façon quil y ait un tic à toutes les 5 secondes. Sur un tapis roulant dune usine on compte les conserves qui franchissent la ligne de comptage entre chaque tic. Après plusieurs essais on note quil y a en moyenne 6.7 conserves entre chaque tic. Sachant que la distance entre chaque conserve est de 15 cm quelle est la vitesse du tapis?
Réponse : 6.7 * 15 / 5= 20 cm/s
Objectif 3.9
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.9.Décrire différentes méthodes utilisées au cours de lhistoire pour mesurer la vitesse de la lumière.
Question : Dites pourquoi il est impossible de mesurer la vitesse de la lumière avec lemploi dun chronomètre, dune lampe de poche et dun miroir situer à 10 m.
La manipulation consiste à allumer la lampe de poche et à déclencher la minuterie du chronomètre. Lorsquon voit la lumière dans le miroir on arrête la minuterie. La vitesse de la lumière est (10 + 10) m divisé par le temps écoulé.
Réponse : Le temps écoulé est trop court pour être mesuré.
Objectif 3.10
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.10. Illustrer, à laide dexemple, des changements sociaux et des conséquences environnementales résultant du développement des moyens de transport rapide.
Question : Les savants russes ont développé une torpille se déplaçant 5 fois plus rapidement que les torpilles conventionnelles. En quoi cela inquiètent les militaires américains?
Réponse : Les navires américains sont sans protection contre ces torpilles car elles sont trop rapides pour les méthodes conventionnelles délimination.
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.10. Illustrer, à laide dexemple, des changements sociaux et des conséquences environnementales résultant du développement des moyens de transport rapide.
Question : Au début de la colonisation de lAmérique le moyen de transport du courrier était le cheval. Par la suite le transport par chemin de fer a été utilisé. Quelle a été la conséquence concernant les correspondances entre les gens de la côte Est et les gens de la côte Ouest?
Réponse : Léchange de courrier sest fait plus rapidement, les nouvelles reçues étaient plus récentes et actuelles.
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.10. Illustrer, à laide dexemple, des changements sociaux et des conséquences environnementales résultant du développement des moyens de transport rapide.
Question : Pourquoi les gens de laéronautique française et anglaise ont -ils développé et construit lavion le Concorde ?
Réponse : Pour faire aller-retour Europe-Amérique dans la même journée. Pour diminuer le délai de voyage en avion.
Objectif 3.11
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.11. Résoudre des problèmes portant sur le mouvement rectiligne uniforme.
Question : Combien de temps faut-il à un promeneur pour se rendre de chez lui au dépanneur sil fait 2 pas à la seconde, chaque pas valant 55 cm et que le dépanneur est à 746 m de chez lui?
Réponse : (s=v(t (t=(s/v
(s=746m; v=55*2/100=1.1 m /s
(t=680 s ou 11 minutes et 20 secondes
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.11. Résoudre des problèmes portant sur le mouvement rectiligne uniforme.
Question : Soit les deux trajets A et B représentés par le diagramme suivant. Quelle est la vitesse du mobile B pour quil y ait collision? Les deux mobiles partent simultanément. Le mobile A se déplace à 110 m/s.
Réponse : Temps de A = (3+5)/110=.073 s
Vitesse de B 6.6 m/.073s= 91 m/s
3. Analyser un mouvement rectiligne uniforme3.11. Résoudre des problèmes portant sur le mouvement rectiligne uniforme.
Question : Un ascenseur se déplace du 6e étage au premier sous-sol en 17 s. si la distance entre chaque étage est de 4,8 m quelle est la vitesse moyenne de lascenseur?
Réponse : -1-6=-7 étages; =-7 étages * 4.8 m = -33.6 m
-33.6 m/ 17 s=-2.0 m/s
PHY5042 Cinématique Exercices objectif 3
Donald Caron PAGE 18
LIENHYPERTEXTE mailto:dcaron@cslaval.qc.ca dcaron@cslaval.qc.ca
printemps 2004