Exemples d’actions mécaniques – évaluations

Exemples d’actions mécaniques – évaluations

Résumé de cours
Exercices corrigés

Évaluation de Physique

Exemples d’actions mécaniques 

Matière :Physique
Niveau :Tronc Commun
Durée :45 min
Barème :20 points

Exercice n°1 (3 points)

3 pts

Questions de cours :

1) Définir une action mécanique. (1 pt)

2) Qu’est-ce qu’une force ? Donner les quatre caractéristiques d’une force. (1 pt)

3) Distinguer l’effet dynamique et l’effet statique d’une force. (1 pt)

 

Exercice n°2 : Classification des forces (4 points)

4 pts

1) Définir : force extérieure, force intérieure, force à distance, force de contact. (1 pt)

2) Donner deux exemples de forces à distance. (1 pt)

3) Une personne tire un wagon avec une corde. Le système étudié est {le wagon}. Donner le bilan des forces exercées sur le wagon en précisant pour chacune si elle est extérieure ou intérieure, à distance ou de contact, localisée ou répartie. (1,5 pts)

4) Si le système étudié est {le wagon + la corde}, comment classer les forces \(\vec{P}\), \(\vec{T}\) et \(\vec{R}\) ? (0,5 pt)

 

Exercice n°3 : Forces de contact (4 points)

4 pts

1) Définir la tension d’un fil et donner ses caractéristiques (point d’application, direction, sens). (1 pt)

2) Définir la tension d’un ressort et donner ses caractéristiques. (1 pt)

3) Qu’est-ce que la réaction d’un plan ? Comment se décompose-t-elle en présence de frottement ? (1 pt)

4) Dans le cas où il n’y a pas de frottement, quelle est la direction de la réaction du plan ? (1 pt)

 

Exercice n°4 : Force pressante et pression (4 points)

4 pts

1) Définir la force pressante. (1 pt)

2) Donner la définition de la pression. Écrire sa formule et son unité dans le S.I. (1 pt)

3) Convertir : \(1 \, \text{bar}\) en Pa, \(1 \, \text{hPa}\) en Pa, \(1 \, \text{atm}\) en Pa. (1 pt)

4) Une force pressante de \(F = 500 \, \text{N}\) s’exerce sur une surface de \(S = 2,0 \, \text{m}^2\). Calculer la pression exercée. (1 pt)

 

Exercice n°5 : Problème (5 points)

5 pts

On considère le schéma suivant :

Schéma de l'exercice 5
  1. Faites le bilan des forces qui s’exercent sur la boule.
  2. Sachant que la force exercée par le fil sur la boule est \(T = 8N\) et celle exercée par l’aimant sur la boule est \(F = 6N\). (On donne poids de la boule \(P = 5,5N\))

a) Donner les caractéristiques de chacune de ces trois forces.

b) Représenter ces trois forces en utilisant l’échelle suivante : \(1cm \rightarrow 1N\).

 

Évaluation de Physique

Exemples d’actions mécaniques

Exercice n°1 (4 points)

1) Complétez le tableau ci-dessous :

L’action mécanique De contact A distance
Localisée Répartie
action du marteau sur le clou
action du pied sur le ballon
action de l’aimant sur la bille de fer
action du vent sur le cerf-volant

2) Vrai ou Faux :

– L’unité légale de l’intensité d’une force est le kilogramme, de symbole (kg). →

– La valeur de l’intensité d’une force se mesure avec un dynamomètre. →

Exercice n°2 (6 points)

On considère le schéma suivant :

  1. Faites le bilan des forces qui s’exercent sur la boule.
  2. Sachant que la force exercée par le fil sur la boule est T=8N et celle exercée par l’aimant sur la boule est F=6N. (on donne poids de la boule P=5,5N)

a) Donner les caractéristiques de chacune de ces deux forces.

b) Représenter ces deux forces en utilisant l’échelle suivante : \( \text{lcm} \rightarrow 1N \)

Exercice n°3 (5 points)

On considère un corps solide S de masse m=400g placé sur un plan horizontal. On exerce sur ce corps à l’aide d’un dynamomètre force d’intensité F=2N.

Sachant que le corps S est en équilibre et que le contact du corps avec le plan se fait avec frottement.

  1. Faire le bilan des force qui s’exercent sur le corps S.
  2. Calculer le poids du corps S, on donne g=10N/kg.
  3. Sachant que l’intensité de la réaction \( R \) du plan est : R=4,5N.
    1. Représenter les forces qui s’exercent sur le corps S en utilisant l’échelle : \(\text{lcm} \rightarrow 1N\).
    2. Calculer la valeur de la force de frottement f.
    3. Déterminer la valeur de l’angle de frottement.

Exercice n°4 (5 points)

Un exerce sur une portion d’un flacon de surface S=25cm² une force pressante d’intensité F=375N.

  1. Calculer la valeur de la pression exercée par le gaz.
  2. Comparer cette valeur à celle de la pression atmosphérique.
  3. Comment variera la pression du gaz lorsque la surface devient double de la précédente, tout en considèrent que la force pressante demeure constante. On donne la valeur de la pression atmosphérique : \( P_{atm}=1013hPa \)

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