Phys. N° 01 Mouvements de Solides. Exercices |
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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 |
On a représenté ci-dessous différentes positions d’un solide au cours du temps. Indiquer la nature du mouvement pris par chaque solide. |
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On a représenté ci-dessous différentes positions d’un solide au cours du temps. Indiquer la nature du mouvement pris par chaque solide. |
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Mouvement de translation circulaire |
Mouvement de translation curviligne |
Mouvement de rotation |
Mouvement de translation
rectiligne |
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. |
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. |