Illusion Référentielle

Correction des exercices d’annales FEU D’ARTIFICE 1.1. Système : {l’une des fusées}. Référentiel : terrestre considéré comme galiléen. Bilan des forces extérieures : le poids [pic]. Application du théorème du centre d’inertie : [pic]. Après simplification, on en déduit l’expression de l’accélération : [pic]. Cette accélération est constante et ne dépend pas de la vitesse initiale, elle est la même pour les deux fusées. Coordonnées dans le repère (O ; [pic], [pic]) : [pic] 1.2. Le mouvement

aucune force ne s'exerce sur lui. 3) Référentiel, repère Un référentiel d'étude est un solide par rapport auquel on étudie le mouvement du système matériel. Dans un référentiel donné, on peut définir une infinité de repères d'espace. Ils sont constitués généralement de trois vecteurs unitaires orthogonaux et d'un point origine. Exemple de repère cartésien R orthonormé : 4) Première loi de Newton : principe d'inertie Vidéo Dans un référentiel galiléen, le centre d'inertie d'un système

b) (v 5 a pour direction et sens, aux erreurs d’incertitude de mesure près, la direction et le sens du vecteur i , cela confirme ce qui a été mentionné auparavant dans le 2°) 4°) 5°) Système étudié { le mobile} dans le référentiel terrestre supposé galiléen Bilan de forces : le poids P, les forces de frottements f difficiles à représenter car elles sont à chaque instant tangente à la trajectoire ( le schéma a été fait lors de la montée entre G0 et G9),

point seulement de l’objet) : il est appelé le système. 2) Notion de référentiel Il convient ensuite de préciser par rapport à quel autre corps le mouvement est étudié : il est appelé le solide de référence. Un référentiel est constitué d’un solide de référence ; d’un repère d’espace pour connaître la position de l’objet ; d’une horloge (repère de temps). On distingue quelques référentiels particuliers : -le référentiel terrestre : le solide de référence est n’importe quel solide lié à la surface

Ce joueur est appelé « joueur plaqué ». D’après http://www.francerugby.fr/ Un joueur A de masse mA = 115 kg et animé d’une vitesse vA = 5,0 m.s1est plaqué par un joueur B de masse mB = 110 kg et de vitesse négligeable. 1.1. Dans quel référentiel les vitesses sont-elles définies ? 1.2. On suppose que l’ensemble des deux joueurs est un système isolé. Exprimer, en justifiant le raisonnement, la vitesse des deux joueurs liés après l’impact puis calculer sa valeur. 2. Le rugby, sport

1S ph cours 07 Corrigés des exercices sur le travail d’une force Exercice 9 p.84- Attention au référentiel a- Dans le référentiel terrestre, = mgh (Paul descend, le travail du poids est moteur) Application numérique : = 65 9.81 10 = 6,4 103 J b- Dans le référentiel ascenseur, aucun déplacement n’est effectué, h = 0 donc le travail du poids est nul. Exercice 10 p.84- Apprendre à rédiger La différence d’altitude h est égale à la hauteur de 10 marches. L’altitude finale est

support. Seul le poids dérive d’une énergie potentielle. L’énergie potentielle de pesanteur est égale à Ep = mgz + cste = − mgk + cste et Ep (∞) = 0 soit Ep = − mgk . r r B.2.5 On applique le principe fondamental de la dynamique à la bille dans le référentiel d’étude − → − → galiléen. On a alors m→ = RN − mg − soit en projetant a uz ˙ m(¨ − rθ2 ) = Rr r ˙ m 1 d (r2 θ) = 0 r dt m¨ = −mg + Rz z → ˙ La projection du PFD suivant − permet de déduire que C = r2 θ est une constante du mouveuθ ment. 1 ˙

temporelle des systèmes mécaniques 1 La mécanique de Newton Le vecteur vitesse Définissons rigoureusement le vecteur vitesse instantanée Dans le repère (O, [pic], [pic], [pic]) lié au référentiel d’étude, un point M est repéré par le vecteur position [pic]. Le point M est en mouvement par rapport au référentiel et donc [pic]est une fonction du temps. L’utilisation du vecteur position [pic] permet d’écrire : [pic] (cf. cours 1ère S) [pic] représente la vitesse pour un intervalle de temps (t petit

centre d'inertie persévère en son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme. Si le centre d'inertie est au repos ou en mouvement rectiligne uniforme alors la somme des forces qui s'exercent sur le solide est nulle. Référentiel galiléen : Dans un référentiel galiléen, le principe d'inertie est vérifié. Exemples : Un solide au repos posé sur une table vérifie le principe d'inertie car les forces qui s'exercent sur lui (poids et réaction du support) se compensent. Un skieur montant

force de traction est T = 1,0 x 105 N. Donnée : 1,0 nœud correspond à un mile marin parcouru en une heure soit 1852 m.h-1. 1. Calculer le travail WAB( F ) effectué par la force de traction pour un déplacement AB de 800 m de longueur. 2. Dans un référentiel terrestre supposé galiléen, effectuer le bilan des forces extérieures s’exerçant sur le navire (aucune force ne sera négligée). 3. Exprimer puis calculer le travail de chacune de ces forces pour le déplacement AB. 4. En procédant de deux façons