Le mouvement – évaluations corrigés
Évaluation de Physique
Le mouvement
Exercice n°1 (4,5 points)
1) Répondre par vrai ou faux.
| Énoncé | Vrai | Faux |
|---|---|---|
| La trajectoire est toujours rectiligne. | ||
| La trajectoire dépend du référentiel. | ||
| La vitesse moyenne nous indique la nature du mouvement. | ||
| Le vecteur vitesse varie lors du mouvement circulaire uniforme. | ||
| Les deux mouvements circulaire varié est périodique. |
2) Compléter les phrases suivantes par des mots convenables.
– Un référentiel est constitué d’un et d’un
– Le repère de permet le repérage du temps, le repère d’ permet le repérage des positions du corps en mouvement.
– La d’un point est l’ensemble des positions successives occupées par ce point au cours de son mouvement.
– La d’un point dépend du d’étude choisi.
3) Quand la valeur de la vitesse d’un objet est constante. Le mouvement de cet objet est obligatoirement:
4) Une voiture de course a un mouvement uniforme. Elle parcourt une distance \( d = 100 \, \text{m} \) à la vitesse \( v = 50 \, \text{m/s} \). Le trajet a une durée:
5) Un enfant dans un compartiment d’un train qui roule à vitesse constante, lance verticalement un ballon vers le haut. La trajectoire du ballon dans le référentiel terrestre:
Exercice n°2 (6 points)
Le mouvement d’un autoporteur sur une table horizontale est donné par l’enregistrement suivant :
Donnée : L’intervalle de temps qui sépare deux enregistrements successifs est \( \tau = 60 \, \text{ms} \).
1) Nature de la trajectoire
Quelle est la nature de la trajectoire du point M? Justifier.
2) Vecteurs positions
Dans un repère d’espace \( R(M_0; t) \), écrire les vecteurs positions suivants :
\( \vec{OM_2} = \)
\( \vec{OM_5} = \)
3) Vitesse moyenne
Déterminer la vitesse moyenne \( V_m \) entre \( M_0 \) et \( M_6 \).
\( \text{m/s} \)
4) Vecteurs vitesses
Représenter en choisissant une échelle convenable les deux vecteurs vitesses :
\( \vec{V_2} \text{ et } \vec{V_5} \) aux points respectivement \( M_2 \) et \( M_5 \).
Échelle choisie : 1 cm = m/s
5) Nature du mouvement
Quelle est la nature du mouvement du point M? Justifier.
6) Équation horaire (origine en M₀)
Écrire l’équation horaire du mouvement du point M si on choisit comme origine des dates \( t = 0 \) l’instant où l’autoporteur passe par le point \( M_0 \).
7) Équation horaire (origine en M₃)
Même question, si on choisit comme origine des dates \( t = 0 \) l’instant où l’autoporteur passe par le point \( M_3 \).
Exercice n°3 (6 points)
Deux solides (S) et (S’) ponctuels se déplacent sur l’axe (Ox) selon une trajectoire rectiligne. Le graphe suivant représente la variation de x en fonction du temps t de chaque solide.
1) Position initiale \( x_0 \)
Retrouver \( x_0 \) la position à l’origine des dates de chaque mobile.
Pour (S) : \( x_0 = \)
Pour (S’) : \( x_0′ = \)
2) Vitesse des solides
Donner la vitesse de chaque solide. Conclure.
3) Nature du mouvement
Donner la nature du déplacement du solide (S).
4) Rencontre des mobiles
Déterminer graphiquement la date quand les deux mobiles se rencontrent-ils.
5) Équations horaires
Donner \( x(t) \) et \( x'(t) \) les équations horaires du mouvement de chaque mobile.
Pour (S) : \( x(t) = \)
Pour (S’) : \( x'(t) = \)
6) Vérification
À l’aide des équations horaires du mouvement, vérifier la réponse de la question (4).
Exercice n°4 (3,5 points)
Un disque fixé sur l’axe d’un moteur effectue 3500 tr/min.
Calculer la fréquence de son mouvement.
Hz
2) Vitesse d’un point P
Calculer la valeur de la vitesse d’un point P du disque, distant de l’axe de rotation de \( r = 15 \, \text{cm} \).
m/s
3) Nombre de tours en 20s
Calculer le nombre de tours effectués par le disque pendant 20s.
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