Matière : Physique - Chimie Année scolaire : 2021/2022
Devoir de synthèse
Durée : 30 min
Consignes à respecter
Le sujet de l’examen en mécanique, comporte deux parties :
 Partie 1 : Chute libre verticale sans frottement
 Partie 2 : Chute réelle verticale avec frottement.
 On donnera les expressions littérales avant de passer aux applications numériques.
 Tout résultat donné sans unité sera compté faux.
Nom et prénom de l’élève
Classe …afficher plus de contenu…

On considère un enfant Rayan de centre d’inertie G et de masse m= 18 kg tombe en chute verticale dans l’air à l’intérieur d’un puits très étroit d’épaisseur de 30cm au maximum. On étudie le mouvement du centre d’inertie G dans un repère (O,𝑖) lié à un référentiel terrestre considéré comme galiléen. Le point O sera pris comme origine d’un axe Oz orienté vers le bas (Figure …afficher plus de contenu…

1- Définir la chute libre.
2- En appliquant la deuxième loi de Newton, En déduire la nature du mouvement de G.
3- Déterminer les équations horaires du mouvement donnant la vitesse et la position du centre d’inertie G en fonction du temps.
4- Calculer la durée de chute tM si h = OM = 32m.
5- Déterminer la valeur de la vitesse VM au point M.
6- L'Organisation mondiale de la Santé affirme que les chutes libres sont la deuxième cause non intentionnelle de décès. Quel était le degré de risque pour l'enfant durant la chute ?
Vitesse de chute
(Km/h)
20 < VM <40 40 < VM <60 60 ≤ VM
Degré du risque
Taux de mortalité 20%
Lésions légères à