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Jeudi 26 Novembre 2009 1ère S2
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- Devoir n°4 -

Physique

Exercice 1 :
Un enfant de masse M = 45 kg tire sa luge de masse m = 6,0 kg sur un plan incliné qui fait un angle = 20° avec l’horizontale. Il la tire à vitesse constante à l’aide d’un câble qui fait un angle = 55° avec le plan incliné. La tension du câble sur le solide vaut T = 48 N. 1. Faire le bilan des forces appliquées à la luge. Quelle relation vectorielle existe-t-il entre ces forces ? Justifier. 2. Faire un schéma représentant qualitativement les forces appliquées à la luge. 3. Donner les caractéristiques des forces appliquées à la luge (utiliser la méthode de projection des vecteurs)
L’enfant monte ensuite sur sa luge et descend la pente à vitesse constante. 4. Faire un bilan de forces appliquées à l’ensemble {enfant+luge}. 5. En utilisant une méthode graphique, donner la valeur de chacune des forces. Détailler et justifier votre raisonnement.

Exercice 2 : Un mobile autoporteur sur coussin d’air de masse m, placé sur une table horizontale, est lié en un point C à une tige verticale par un fil élastique dont le prolongement passe par son centre d’inertie G. A est à la verticale de G, c’est le centre de la semelle du mobile autoporteur. Le point O est à la verticale du point C. Voir le document 1.A l’instant t0 = 0 s, le mobile autoporteur est lancé. | Document 1 : |
La position initiale du point A est repérée en A0. Les positions successives de A sont enregistrées pour des dates séparées de τ = 20,0 ms. L’enregistrement, représenté à l’échelle ¼, obtenu avec ce dispositif, vous est donné sur le document 2.
On suppose l’élastique tendu pour la position A5 de cet enregistrement. 1. Faire le bilan des forces appliquées au mobile autoporteur sur coussin d’air à la date t5 (aucune