QCM N° 15 |
Force et mouvement dans le sport. |
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QCM N° 15
:
Forces et mouvement dans le sport
Pour
chaque question, indiquer la (ou les) bonne(s)
réponse(s). |
|||||
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énoncé |
A |
B |
C |
r |
1 |
Une action mécanique peut-être modélisée par : |
une flèche |
une force |
un segment de droite |
AB |
2 |
La direction de la force
|
vers le bas |
verticale |
oblique |
B |
3 |
La masse du javelot est de : Donnée : g = 10 N·kg –1. |
8 kg |
8 N |
0,8 kg |
C |
4 |
La force
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la force exercée par la main de l’athlète sur le javelot |
la force exercée par le javelot sur la main de l’athlète |
la force exercée par l’air sur le javelot |
A |
5 |
On suppose que le javelot n’est soumis qu’aux forces
constantes pendant la course d’élan de l’athlète. |
Pendant la course d’élan, le javelot a un mouvement rectiligne uniforme |
Pendant la course d’élan, le javelot n’a pas un mouvement rectiligne uniforme |
Pendant la course d’élan, le javelot a un mouvement circulaire uniforme |
B |
6 |
Une fois que le javelot a quitté la main de l’athlète, on néglige l’action de l’air. Une seule force extérieure s’applique au javelot. |
Cette force est celle exercée par la main de l’athlète |
Cette force est le poids du javelot |
Cette force modifie la trajectoire du javelot |
BC |
7 |
La force exercée par une raquette de tennis sur une balle lors d’un service : |
modifie la vitesse de la balle |
modifie la masse de la balle |
modifie la trajectoire de la balle |
AC |
8 |
Un parachutiste avec son équipement a une masse de 80 kg. Durant une partie de sa descente il a une trajectoire verticale et une vitesse de valeur constante. Il est soumis à deux forces : son poids
frottements l’air. La force
|
verticale |
oblique |
vers le haut |
AC |
9 |
Un parachutiste avec son équipement a une masse de 80 kg. Durant une partie de sa descente il a une trajectoire verticale et une vitesse de valeur constante. Il est soumis à deux forces : son poids
frottements
l’air. Dans la situation décrite : |
P < F |
P > F |
P = F |
C |
10 |
Un parachutiste avec son équipement a une masse de 80 kg. Durant une partie de sa descente il a une trajectoire verticale et une vitesse de valeur constante. Il est soumis à deux forces : son poids
frottements
l’air. La valeur de la force exercée par l'air est : Donnée : g = 10 N·kg –1. |
80 N |
800 N |
Inférieure à 800 N |
B |
►
Le système :
-
L’objet ou le point de l’objet dont on étudie le
mouvement est le système étudié.
-
Dans le cas de l’étude d’un mouvement, on
l’appelle aussi le mobile.
-
Cas d’un ballon : le système étudié est le
ballon :
►
Référentiel :
-
Avant de décrire le mouvement d’un système, il
faut indiquer l’objet de référence par rapport auquel on décrit
le mouvement.
-
L’objet
de référence par rapport auquel on étudie le mouvement d’un
système est appelé le Référentiel.
-
Un référentiel est un solide par rapport on étudie
le mouvement d'un mobile (ou système)
-
Remarque : Pour décrire le mouvement d'un mobile,
il faut indiquer le référentiel d'étude.
-
Le référentiel terrestre ou référentiel du
laboratoire.
-
On utilise, le plus souvent, comme repère lié au
référentiel terrestre, deux axes horizontaux et un axe vertical.
-
Ce référentiel est bien commode pour l’étude du
mouvement des objets dans une salle de classe, pour tous les
mouvements qui s’effectuent au voisinage de la terre.
-
Le référentiel terrestre est le référentiel le
mieux adapté à l’étude du mouvement du ballon.
►
Le chronométrage :
-
Suivant la discipline sportive, le chronométrage
nécessite une précision plus ou moins grande.
-
Pour certaines courses automobiles, les durées
sont chronométrées au dix-millième de seconde.
-
Une durée est un intervalle de temps notée
Δt.
-
La plupart des compétitions sportives nécessitent
la mesure d’une durée.
-
Une grande précision du chronométrage permet au
compétiteur d’évaluer l’évolution de ses performances, et
facilite le classement lorsque les concurrents sont proches les
uns des autres.
-
En juillet 2011, Christophe Lemaitre a établi un
nouveau record de France du 100 m en 9,92 s.
-
La précision de l’affichage du temps du record est
centième (1/100e) de seconde.
-
Évolution du record du monde du 100 m de 1912 à
2009 :
-
Chronomètre affichant les durées au 1/1000e
de seconde :
►
Modélisation des actions mécaniques.
-
Une action mécanique localisée exercée par un
objet A sur un autre objet
B peut être modélisée
par une force.
-
Cette force est représentée par un segment fléché,
appelé vecteur force noté :
►
Caractéristiques :
-
L’origine : point d’application de la force, point
où l’on considère que la force s’exerce.
-
La direction et le sens sont ceux de la force.
-
La longueur du représentant est proportionnelle à
la valeur de la force.
-
L’unité de force est le Newton (N).
-
La valeur d’une force se mesure à l’aide d’un
dynamomètre.
►
Cas du traîneau :
►
La nature du mouvement.
-
Dans un référentiel donné, les caractéristiques du
mouvement d’un point du système étudié dépendent de la
forme de la trajectoire et de l’évolution de la valeur de sa
vitesse.
►
Principe de l’Inertie :
-
Énoncé 1:
-
Tout corps persévère dans son état de repos ou de
mouvement rectiligne uniforme si et seulement si les forces qui
s’exercent sur lui se compensent.
-
Énoncé 2:
-
Un corps est immobile ou en mouvement rectiligne
uniforme si et seulement si les forces qui s’exercent sur lui se
compensent (ou s’il n’est soumis à aucune force).
►
Forces qui se compensent :
-
Deux forces qui se compensent ont même direction,
même valeur, mais des sens opposés.
-
Elles sont représentées par deux vecteurs opposés.
-
Leur somme vectorielle est égale au vecteur nul.
►
Effet d’une force sur le mouvement.
-
Une force qui s’exerce sur un corps peut mettre
cet objet en mouvement, modifier sa trajectoire, modifier sa
vitesse.
-
L’effet d’une force sur le mouvement d’un système
est d’autant plus grand que la masse du système est faible.
►
Mouvement rectiligne uniforme :
-
Dans un référentiel donné, un système est animé
d’un mouvement rectiligne uniforme si :
-
La trajectoire est une portion de droite
-
La valeur de sa vitesse est constante au cours du
temps.
-
Le système parcourt des distances égales pendant
des durées égales.
►
Bilan des forces :
-
Inventaire des forces extérieures exercées sur le
système.
-
Il faut indiquer le système étudié et le
référentiel d’étude.
-
On isole le système et on identifie les objets qui
exercent une action sur le système.
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