Voici une proposition de réponses détaillées en français pour les différentes questions présentées dans l'image.


I. Questions de cours (3,5 pts)

  1. Remettre en ordre la définition :

    • "Un corps solide indéformable est un corps dont on étudie le mouvement par rapport à un corps référentiel."
  2. Pour étudier le mouvement rectiligne d’un corps solide :
    Réponse correcte : a) Un seul axe.

  3. Le mouvement est dit rectiligne uniforme si le vecteur vitesse instantanée est :
    Réponse correcte : c) Constante.

  4. Dans le cas d’un mouvement circulaire uniforme, le vecteur vitesse instantanée est :
    Réponse correcte : c) Constante.

  5. L’expression de la vitesse angulaire ω est :
    Réponse correcte : c) ω=ΔθΔt\omega = \frac{\Delta \theta}{\Delta t}.

  6. La relation entre la fréquence et la vitesse angulaire d’un mouvement circulaire est :
    Réponse correcte : a) f=ω2πf = \frac{\omega}{2\pi}.

  7. La fréquence d’un mouvement circulaire uniforme est :
    Réponse correcte : c) Par unité de temps.


II. Le mouvement rectiligne uniforme (7,5 pts)

1. Calcul de la vitesse moyenne entre M3M_3 et M6M_6 :

  • Distance parcourue : d=2,5cm×3=7,5cm=0,075m.d = 2,5 \, \text{cm} \times 3 = 7,5 \, \text{cm} = 0,075 \, \text{m}.
  • Temps total : τ=50ms×3=150ms=0,15s.\tau = 50 \, \text{ms} \times 3 = 150 \, \text{ms} = 0,15 \, \text{s}.
  • Vitesse moyenne : v=dΔt=0,0750,15=0,5m\cdotps1.v = \frac{d}{\Delta t} = \frac{0,075}{0,15} = 0,5 \, \text{m·s}^{-1}. Conversion en km\cdotph1\text{km·h}^{-1} : v=0,5×3,6=1,8km\cdotph1.v = 0,5 \times 3,6 = 1,8 \, \text{km·h}^{-1}.

2. Calcul des vitesses instantanées en M3M_3 et M6M_6 :

Pour chaque point :

  • Vitesse instantanée = distance entre deux points consécutifs / durée (50ms50 \, \text{ms}).
  • Exemple pour M3M_3 : v=2,5cm50ms=0,0250,05=0,5m\cdotps1.v = \frac{2,5 \, \text{cm}}{50 \, \text{ms}} = \frac{0,025}{0,05} = 0,5 \, \text{m·s}^{-1}.

Même valeur trouvée pour M6M_6, car le mouvement est uniforme.

3. Représentation du vecteur vitesse instantanée v3\vec{v}_3 à M3M_3 :

Tracer un vecteur de longueur proportionnelle à 0,5m\cdotps10,5 \, \text{m·s}^{-1} selon la direction du mouvement (horizontal).

4. Nature du mouvement du point MM :

Le mouvement est rectiligne uniforme, car la vitesse est constante en module, direction et sens.

5. Compléter le tableau :

Position M0M_0 M1M_1 M2M_2 M3M_3
Temps tt (ms) 0 50 100
Abscisse xx (102m10^{-2} \, \text{m})  0 2,5 5                  

 


6. Tracer la courbe x=f(t)x = f(t) :

Tracer une droite passant par les points (0,0),(50,2,5),(100,5),(150,7,5)(0, 0), (50, 2,5), (100, 5), (150, 7,5).

7. Expression numérique de x(t)x(t) :

La relation est linéaire, donc x=vt+x0x = vt + x_0. Avec v=0,5m\cdotps1v = 0,5 \, \text{m·s}^{-1} et x0=0x_0 = 0 :
Réponse correcte : b) x=0,5t5,0102x = 0,5t - 5,0 \cdot 10^{-2}.

8. Position du mobile si t=0,4st = 0,4 \, \text{s} :

x=0,50,4=0,2m=20cm.x = 0,5 \cdot 0,4 = 0,2 \, \text{m} = 20 \, \text{cm}.


III. Le mouvement circulaire uniforme (2,5 pts)

1. Valeur de Δθ\Delta \theta :

Réponse correcte : c) ( \Delta \theta = 1,57 , \text{rad}.

2. Vitesse angulaire ω\omega :

ω=ΔθΔt=1,570,5=3,14rad\cdotps1.\omega = \frac{\Delta \theta}{\Delta t} = \frac{1,57}{0,5} = 3,14 \, \text{rad·s}^{-1}.

3. Vitesse linéaire :

v=rω=0,253,14=0,785m\cdotps1.v = r \cdot \omega = 0,25 \cdot 3,14 = 0,785 \, \text{m·s}^{-1}.

4. Période TT :

T=2πω=23,143,14=2s.T = \frac{2\pi}{\omega} = \frac{2 \cdot 3,14}{3,14} = 2 \, \text{s}.

5. Fréquence ff :

f=1T=12=0,5Hz.f = \frac{1}{T} = \frac{1}{2} = 0,5 \, \text{Hz}.


Si des précisions supplémentaires sont nécessaires, n'hésitez pas à demander !

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