Le principe d’inertie – évaluations corrigés
⚙️ Évaluation de Physique
Principe d’inertie
Exercice n°1 : Effet d’une force et systèmes (4 points)
1) Quels sont les effets possibles d’une force sur un corps ? (1 pt)
2) Définir un système mécaniquement isolé. (1 pt)
3) Définir un système pseudo-isolé. Écrire la relation vectorielle correspondante. (1 pt)
4) Donner un exemple de système pseudo-isolé. (1 pt)
Exercice n°2 : Centre d’inertie (4 points)
1) Définir le centre d’inertie d’un solide. (1 pt)
2) L’autoporteur est lancé sans rotation puis avec rotation sur une table à coussin d’air horizontale. Décrire les trajectoires du point A (axe de symétrie) et du point B (partie inférieure) dans les deux cas. (1,5 pt)
3) Quelle conclusion peut-on en tirer sur le mouvement du centre d’inertie ? (1 pt)
4) Le centre d’inertie est-il unique pour un solide donné ? (0,5 pt)
Exercice n°3 : Loi d’inertie (4 points)
1) Énoncer le principe d’inertie (loi d’inertie). (1,5 pt)
2) Dans quel type de référentiel le principe d’inertie s’applique-t-il ? (1 pt)
3) Quelles sont les deux situations possibles pour un centre d’inertie d’un système pseudo-isolé ? (1 pt)
4) Le référentiel terrestre peut-il être considéré comme galiléen ? Dans quelles conditions ? (0,5 pt)
Exercice n°4 : Relation barycentrique (4 points)
1) Écrire la relation barycentrique pour un système constitué de deux corps \( (S_1) \) et \( (S_2) \) de masses \( m_1 \) et \( m_2 \) et de centres d’inertie \( G_1 \) et \( G_2 \). (1 pt)
2) Écrire la formule générale du centre d’inertie G pour un système composé de n corps. (1 pt)
3) Deux corps \( (S_1) \) et \( (S_2) \) ont pour masses respectives \( m_1 = 2 \, \text{kg} \) et \( m_2 = 6 \, \text{kg} \). La distance entre leurs centres d’inertie est \( G_1G_2 = 1,2 \, \text{m} \). Calculer la position du centre d’inertie G du système par rapport à \( G_1 \). (2 pts)
4) Où se situe G par rapport à \( G_1 \) et \( G_2 \) ? (0,5 pt)
Exercice n°5 : Application (4 points)
Un palet de hockey sur une patinoire horizontale (supposée sans frottement) est frappé par un joueur. Après la frappe, le palet poursuit son mouvement.
1) Le palet en mouvement après la frappe est-il un système pseudo-isolé ? Justifier. (1,5 pt)
2) D’après le principe d’inertie, quel est le mouvement du centre d’inertie G du palet après la frappe ? (1,5 pt)
3) Que se passerait-il si la patinoire exerçait des forces de frottement non négligeables ? (1 pt)
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