1BAC SCIENCES
MATHEMATIQUES
ANNEE SCOLAIRE 2022/2023
DEVOIR SURVEILLE Nº2
SEMESTRE 1
PHYSIQUE -CHIMIE (2H)
LYCEE QUALIFIANT
ABDELLAH
CHEFCHAOUNI Physique (13 points)
Exercice-1 (9pt) :
Le schéma de la figure (1) ci-contre représente un système mécanique formé par :
• Une poulie homogène de rayon r=20cm mobile autour d’un axe
(Δ) fixe et horizontal passant par son centre d’inertie. Son moment d’inertie par rapport à cet axe est : JΔ=2.310-2 kg.m2.
• Un solide (S) de masse 𝑚 …afficher plus de contenu…

Le fil ne glisse par sur la poulie. Le solide (S) repose sur un plan incliné d’un angle α=30° par rapport à l’horizontale.
Lorsqu’on libère le système, le centre d’inertie G du solide (S) passe par le point A dont la cote sur l’axe vertical Oz est zA=125cm, il glisse sans frottement sur la ligne de plus grande pente du plan incliné et passe par le point C de cote zc=45cm à la vitesse vc=3m.s-1.
Sur la figure (2), on représente les variations de l’énergie mécanique Em du solide (S) en fonction de la cote z du centre d’inertie G de (S). On donne g=10N.kg-1. 1.1. Exprimer à l’aide de la figure (2), l’expression de l’énergie mécanique de (S) en fonction de la cote z. En posant 𝐸𝑚=𝑎𝑧+𝑏 (trouver a et b). …afficher plus de contenu…

Les frottements dus à l’axe de rotation (Δ) sont équivalents à un couple de moment constant ℳc.
2.1. En appliquant le théorème de l’énergie cinétique à la poulie entre les instants tA et tC, Trouver l’expression de ℳc en fonction de JΔ, r, vc, vA , α, T, zA et zc. Calculer sa valeur. (1pt)
2.2. Le fil se détache à l’instant où le centre d’inertie G de (S) passe par le point C. La poulie continue à tourner et s’arrête après avoir effectué n tours supplémentaires. En appliquant le théorème de l’énergie cinétique, établir l’expression de n en fonction ℳc, JΔ, r et vc. Calculer sa valeur. (1pt)
Exercice-2 (3pt) :
I. Répondre avec Vrai (V)ou Faux (F)
Une variation de température s’accompagne toujours d’un échange de l’énergie thermique