Exercices Seconde Mouvement et interactions

1 Exercices Seconde Mouvement et interactions 1. D crire un Mouvement Exercice 1 : Course cycliste Lors d'une course cycliste, une cam ra embarqu e sur une moto filme un coureur qui roule sur une route en ligne droite vitesse constante. La moto roule la m me vitesse que le coureur. 1 ) Quel est le Mouvement du cycliste dans le r f rentiel li la route ? Et dans le r f rentiel li la moto ? 2 ) D crire le Mouvement d'un point du cadre du v lo par rapport au spectateur immobile sur le bord de la route. 3 ) D crire le Mouvement de la roue avant du v lo par rapport . la moto. Exercice 2 : Parcours d'une voiture On a relev sur le graphe ci-dessous le trajet d'une voiture. 1 ) Quelle est la distance d parcourue par la voiture pendant les 20 Distance en km premi res minutes de trajet ? Le trajet 30 5 6. 5 6. d bute 9h00.

2 25 4. 4. 2 ) D terminer la vitesse moyenne v 20. de la voiture en : 15 2 3. a) Entre t1 = 9h00 et t2 = 9h20. 1 2 3. 10. b) Entre t1 = 9h00 et t6 = 10h30. c) Entre t5 = 10h00 et t6 = 10h30. 5 1. On donne v = d/ t. 0. 1 2. 9h00 3. 9h10 4. 9h20 5. 9h40 6. 9h50 7. 10h00 8. 10h30. Exercice 3 : Descente en parachute Sur le graphe ci-dessous, on a relev . la vitesse v d'un parachutiste lors Vitesse v en m/s d'un saut. 1 ) Rep rer entre quelles dates le Mouvement est acc l r puis ralenti. 2 ) De quelle distance d est descendu le parachutiste entre les dates t = 5,0 s et t' = 7,5 s ? On donne d = v. t. Temps en s 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0. Exercice 4 : Le curling Le curling est un sport consistant lancer un palet de pierre polie sur la glace pour lui faire atteindre une cible. La position G du centre du palet est repr sent ci-dessous toutes les secondes ( t = 1,0 s).

3 Sur cette feuille 1,0 cm repr sente 5,0 m dans la r alit . 1 ) Dans quel r f rentiel tudie-t-on le Mouvement du palet ? 2 ) Qualifier le Mouvement du palet entre les positions G 1 et G5 puis entre G5 et G10. 3 ) Quelle est la distance d (en m) parcourue par le palet (dans la r alit ) entre les positions G 1. et G3 ? .Quelle dur e (en s) met le palet pour parcourir d ? En d duire la vitesse instantan e v2. (en ) du palet au point G2. On donne v = d/ . 4 ) Effectuer le m me travail qu' la question pr c dente pour calculer la vitesse instantan e v 7. du palet la position G7. Exercice 5 : Surf sur mascaret Le mascaret est une vague qui se forme lors des grandes mar es et qui remonte le cours des rivi res. En France, c'est sur la Dordogne que se forme le mascaret le plus spectaculaire car la vague cr e permet d'y faire du surf !

4 La photo ci-dessous repr sente les diff rentes positions du surfeur au premier plan toutes les 0,10 s. Echelle du document : 1 cm sur la photo repr sente 50 cm dans la r alit . 1,5cm 1 2 3 4 5 6. 1 ) Dans quel r f rentiel tudie-t-on le Mouvement du surfeur ? 2 ) Que peut-on dire du Mouvement du surfeur ? Justifier votre r ponse. 3 ) Calculer la vitesse du surfeur en puis en . Repr senter le vecteur vitesse v du . surfeur la position 4 sur le sch ma avec l' chelle 1 cm 10 km/h. Donn es et formulaire : d v= ; 1 = 3,6 . t Exercice 6 : Le saut ski Le saut ski consiste prendre de la vitesse sur une piste en pente puis de s' lancer dans le vide et de toucher le sol le plus loin possible du bout de la piste d' lan. Le sch ma ci-dessous montre la trajectoire du skieur apr s son envol de la piste reconstitu e.

5 Partir des positions num rot es de M1 M10 . L' chelle est indiqu e sur le sch ma ( 1 cm repr sente 2,0 m dans la r alit ) et la dur e qui s' coule entre deux positions successive est t = 40 ms. z 1 cm 2,0 m A M6. M4 M7. M5. M3 M8 M9. M2. M1. M10. O. 1 ) Donner les caract ristiques du vecteur position M 5 M6 (direction, sens et valeur). 2 ) Donner les caract ristiques du vecteur vitesse v5 du skieur au point M5 , donn par . M M. v5= 5 6 . t 3 ) Tracer le vecteur vitesse v5 sur le sch ma avec une chelle que l'on choisira. Corrig : Exercice 1 : 1 ) Le cycliste d crit un Mouvement rectiligne uniforme par rapport la route (droite) car il roule vitesse constante. Le cycliste est immobile par rapport la moto car elle roule la m me vitesse que lui. 2 ) Le cadre du v lo d crit un Mouvement rectiligne uniforme par rapport au spectateur car le spectateur le voit passer vitesse constante sur une route droite.

6 3 ) La roue avant d crit un Mouvement circulaire uniforme par rapport la moto. Exercice 2 : 1 ) La voiture parcours 10 km. 2 ) a) v = 10/(20/60) = 30 1. b) v = 25/1,5 = 16,6 1. c) v = 0 car la distance parcourue est nulle. Exercice 3 : 1 ) Le Mouvement est acc l r entre 0 et 5 s car la vitesse augmente. Le Mouvement est ralenti de 7,5 s 9 s car la vitesse diminue. 2 ) La vitesse du parachutiste entre ces deux dates est de 50 m/s, la distance d parcourue est donc d = 50 x (7,5 5,0) = 125 m. Exercice 4 : 1 ) Le Mouvement est tudi dans le r f rentiel terrestre ou du sol. 2 ) Entre G1 et G5, les points sont gale distance et il s' coule la m me dur e entre chaque. Le Mouvement est donc rectiligne uniforme. Entre G5 et G10 la distance entre les points diminue mais comme il s' coule la m me dur e entre chaque, la vitesse du palet diminue.

7 Le Mouvement est donc rectiligne ralenti. 3 ) On mesure d = 2,9 cm sur le document ce qui repr sente 2,9x5,0 = 14,5 m dans la r alit . La dur e qui s' coule entre ces deux positions est = 2,0 s. La vitesse instantan e du palet est v2 = 14,5/2,0 = 7,25 . 4 ) Il y a environ 1,3 cm entre les points G6 et G7, ce qui repr sente d = 6,5 m dans la r alit . La dur e qui s' coule entre ces deux positions est = 2,0 s. La vitesse instantan e du palet est v7 = 6,5/2,0 = 3,25 . Exercice 5 : 1 ) Dans le r f rentiel terrestre 2 ) Les points qui rep rent les positions du surfeur sont align s et r guli rement espac s et il s' coule la m me dur e entre chaque position. Le Mouvement du surfeur est donc rectiligne et uniforme. 3 ) La distance r elle entre deux points est de 75 cm soit 0,75m . La vitesse du surfeur est donc v = 0,75/0,10 = 7,5 = 7,5 x 3,6 = 27.

8 Le vecteur vitesse est repr sent par une fl che horizontale, orient vers la droite et de longueur 2,7 cm. 2,7 cm 1 2 3 4 5 6. v Exercice 6 : 1 ) Le vecteur position M 5 M6 a une direction quasi horizontale, un sens vers la droite et une valeur donn e par l' chelle : 0,5 cm x 2,0 m/1,0 cm = 1,0 m. 2 ) Le vecteur vitesse v5 a la m me direction que le vecteur position M 5 M6 par d finition. Sa valeur est donn e par v5 = M5M6 / t = 1,0/0,040 = 25 m/s. 3 ) On repr sente le vecteur v5 par une fl che de 1 cm si on prend pour chelle 1 cm pour 25. m/s. z 1 cm 2,0 m A M6. M4 M7. v5. M5. M3 M8 M9. M2. M1. M10. O.