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Mouvement dans un champ uniforme. |
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QCM N° 12
Mouvement dans un
champ uniforme
Pour chaque
question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s). |
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Énoncé |
A |
B |
C |
R |
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1 |
La deuxième loi
de Newton
s’exprime par :
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B |
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2 |
Le vecteur accélération du centre d’inertie d’un système en mouvement et la somme des forces qui
s’y exercent ont : |
Même direction
et
même intensité |
Même sens
et
même intensité |
Même sens
et
même direction |
C |
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3 |
La Terre crée en son voisinage un champ de
pesanteur
|
Est
uniforme |
Est
horizontal |
Est dirigé
vers le centre
de la Terre |
AC |
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4 |
Un projectile est en
chute libre.
Il est soumis :
|
À aucune
force
extérieure |
Uniquement
à son poids |
À son poids
et aux forces
de frottements
de l’air |
B |
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5 |
Le travail
d’une force
s’exprime en : |
joule (J) |
newton (N) |
watt (W) |
A |
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6 |
La situation pour
laquelle
le travail
force
positif est
représentée
par le schéma :
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A |
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7 |
La force
électrique
exercée sur une
particule
de charge q
et le champ
électrique
|
Toujours le
même sens |
Le même sens
si q < 0 |
Le même sens
si q > 0 |
C |
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8 |
Dans un
référentiel galiléen,
au cours du
temps, l’énergie
mécanique d’un
système en
chute libre :
|
Diminue |
Reste
constante |
augmente |
B |
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9 |
Dans un
condensateur plan
dont les plaques
sont
séparées d’une
distance d
fixée et soumise
à une
tension U,
la norme E du
champ électrique |
Diminue
si U
augmente |
Ne dépend
pas de la
valeur de U |
Augmente
si U
augmente |
C |
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10 |
On donne
ci-dessous la
trajectoire d’un
électron
dans un
condensateur plan
dans lequel les
plaques
A
et B sont horizontales.
Le champ
électrique est :
|
Horizontal |
Vertical
orienté vers
la plaque B |
Vertical
orienté vers
la plaque A |
C |
QCM réalisé avec le logiciel Questy
Pour s’auto-évaluer
Énoncé de la deuxième loi de Newton :
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Dans un référentiel galiléen, la somme des vecteurs
forces
appliquées à un
système S, de masse
m et de centre de masse G,
est égal au
produit de sa masse m par
le vecteur accélération
de son centre de
masse. |
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|
Valeur des
forces F en newton (N) |
|
Valeur de la
masse m en kilogramme (kg) |
|
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Valeur de l’accélération aG en mètre par seconde au carré (m
. s–2) |
Le champ de pesanteur
.
-
Le champ de pesanteur
est
assimilable au champ de gravitation terrestre au voisinage de la Terre.
-
Il est dirigé suivant la verticale du lieu
-
Il est orienté vers le bas
-
Il a une valeur g qui dépend de l’altitude et de la
latitude du lieu considéré.
-
Dans une région limitée à quelques kilomètres, on
peut admettre que le champ de pesanteur terrestre est uniforme.
-
Dans un champ de pesanteur uniforme, les forces
de pesanteur s’exerçant sur un objet de masse
m sont équivalentes à une force unique appelée poids
.

La chute libre :
-
On appelle chute libre le mouvement d'un objet soumis uniquement à
son poids.
Travail d’une force constante :
|
Le travail d’une force
constante
|
- On note :
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Relation |
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Unités |
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F
valeur de la force en newton
(N) |
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AB
longueur du
déplacement en mètre (m) |
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|
α
angle (rad ou °) entre les vecteurs
cos
α
: sans unité |
-
Schéma :
Champ électrique et force électrique :
Tableau récapitulatif
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Corps source de champ |
Corps
A
de charge qA |
|
Système placé dans le champ |
Corps
B
de charge
qB
situé à la
distance d de A |
|
Force subie
par le
système placé dans
le champ
dû au
corps source |
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Autre
expression vectorielle de
la force |
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Expression du
champ obtenue
par identification
entre les deux
expression des forces |
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Lignes de
champ |
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Énergie mécanique d’un système en chute libre :
-
L’énergie mécanique d’un système
S
en chute libre se conserve.
-
Le système
S, au cours de la chute, est
soumis à son poids, force conservative.
-
L’énergie mécanique d’un système
S soumis
à des forces conservatives est constante, elle se conserve.
-
Au cours du mouvement, la variation de l’énergie
mécanique : ΔEm = 0
-
ΔEC +
ΔEP = 0
=>
ΔEC = –
ΔEP
-
Lorsqu’il y a conservation de l’énergie
mécanique, il y a transfert total de l’énergie potentielle en énergie cinétique.
Aspects énergétiques des phénomènes mécaniques
Champ électrique dans un condensateur plan :

-
Caractéristiques du champ électrique
entre les plaques :
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Direction |
Perpendiculaire
aux plaques |
|
Sens |
De la plaque chargée positivement
vers la plaque chargée négativement
(sens des
potentiels décroissants) |
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Valeur |
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-
Relation : ![]()
-
Valeur du champ :
|
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|
|
E |
Valeur du champ
électrique ( V . m–1) |
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U |
Valeur de la
tension UAB (V) |
|
d |
Distance entre
les armatures (m) |
Le condensateur plan :
-
Charge :
q = – e = – 1,6 × 10–19 C
-
Force électrique
: ![]()
-
P <<
Fe, on peut
négliger les effets du poids devant celui de la force électrostatique
Fe.
-
En conséquence, l’électron n’est soumis qu’à la
force électrostatique
.

-
La trajectoire de l’électron est une portion de
parabole.
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