Exercice 1 sur 8
CalculUn objet est en chute libre (g = 9,81 N·kg−1). Quelle est la valeur de sa variation de vitesse sur une durée Δt = 0,20 s, en m·s−1 ?
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Exercices : mouvement d’un système : variation de vitesse et forces
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Mouvement d’un système : variation de vitesse et forces — S’entraîner
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Prénom : ……………………………Date : ……………………Score : ……… / 8
Exercice 1
Un objet est en chute libre (g = 9,81 N·kg−1). Quelle est la valeur de sa variation de vitesse sur une durée Δt = 0,20 s, en m·s−1 ?
Écris tes calculs :
Réponse : ……………… m·s⁻¹
Exercice 2
Une voiture de 1 200 kg passe de 0 à 20 m·s−1 en 10 s sur une route droite. Quelle est la valeur moyenne de la somme des forces qui s’exercent sur elle, en N ?
Écris tes calculs :
Réponse : ……………… N
Exercice 3 — Coche la bonne réponse.
Pour un mouvement circulaire uniforme, le vecteur variation de vitesse est…
- nul
- tangent à la trajectoire
- dirigé vers le centre du cercle
- dirigé vers l’extérieur du cercle
Exercice 4 — Coche « Vrai » ou « Faux ».
Si la somme des forces exercées sur un système est nulle, son vecteur vitesse ne varie pas.
VraiFaux
Exercice 5 — Coche la bonne réponse.
Un cycliste roule en ligne droite et freine. Quel est le sens de la somme des forces qui s’exercent sur lui ?
- Le sens du mouvement
- Le sens opposé au mouvement
- Vers le haut
- La somme des forces est nulle
Exercice 6 — Coche la bonne réponse.
On exerce la même force constante pendant la même durée sur un chariot de 2 kg puis sur un chariot de 4 kg, initialement immobiles. Comparativement, la variation de vitesse du chariot de 4 kg est…
- deux fois plus grande
- identique
- deux fois plus petite
- quatre fois plus petite
Exercice 7
Dans un programme Python, dt = 0.04 et les positions successives (en m) sont x = [0.00, 0.10, 0.22]. Que vaut (x[2] − x[1]) / dt − (x[1] − x[0]) / dt, en m·s−1 ?
Écris tes calculs :
Réponse : ……………… m·s⁻¹
Exercice 8
Une balle est lancée vers le haut puis retombe. On néglige l’action de l’air. Décris le vecteur variation de vitesse pendant la montée et pendant la descente, et justifie.
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ULUMINE · Physique-chimie · Première
Mouvement d’un système : variation de vitesse et forces — S’entraîner
Corrigé détaillé — pour les parents et les enseignants
Exercice 1
Réponse : 1,96 m·s⁻¹
En chute libre, Δv⃗ = g⃗Δt.
- Δv = g × Δt
- Δv = 9,81 × 0,20 ≈ 1,96 m·s−1
Exercice 2
Réponse : 2400 N
On applique la relation approchée m × = ΣF.
- Δv = 20 − 0 = 20 m·s−1
- ΣF = 1 200 × = 2 400 N
Exercice 3
Réponse : dirigé vers le centre du cercle
La valeur de la vitesse est constante mais sa direction change : Δv⃗ est orienté vers le centre, comme la somme des forces (par exemple la tension d’un fil ou l’attraction gravitationnelle).
Exercice 4
Réponse : Vrai
Avec ΣF⃗ = 0⃗, la relation m × = ΣF⃗ donne Δv⃗ = 0⃗ : c’est le principe d’inertie.
Exercice 5
Réponse : Le sens opposé au mouvement
Le cycliste ralentit : Δv⃗ est opposé au mouvement. ΣF⃗ ayant le même sens que Δv⃗, elle est opposée au mouvement.
Exercice 6
Réponse : deux fois plus petite
Δv = : à F et Δt fixés, Δv est inversement proportionnelle à la masse. Avec une masse double, Δv est divisée par 2.
Exercice 7
Réponse : 0,5 m·s⁻¹
On calcule les deux vitesses successives puis leur différence.
- v1 = = 3,0 m·s−1
- v0 = = 2,5 m·s−1
- Δv = 3,0 − 2,5 = 0,5 m·s−1
Exercice 8
Exemple de réponse : La seule force est le poids, vertical vers le bas et constant.
D’après m × = ΣF⃗ = mg⃗, on a Δv⃗ = g⃗Δt : pendant la montée comme pendant la descente, Δv⃗ est vertical, vers le bas, de valeur constante g × Δt.
Pendant la montée, Δv⃗ est opposé au mouvement : la balle ralentit ; pendant la descente, il est dans le sens du mouvement : elle accélère.La direction de Δv⃗ est imposée par la somme des forces, pas par le sens du mouvement.
- Seul le poids est pris en compte.
- Δv⃗ vertical vers le bas dans les deux phases.
- Interprétation : ralentissement puis accélération.
Exercices corrigés : 0 / 8
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Exercice 2 sur 8
CalculUne voiture de 1 200 kg passe de 0 à 20 m·s−1 en 10 s sur une route droite. Quelle est la valeur moyenne de la somme des forces qui s’exercent sur elle, en N ?
Aide d’ULU pour cet exerciceExercice 3 sur 8
QCMPour un mouvement circulaire uniforme, le vecteur variation de vitesse est…
Aide d’ULU pour cet exerciceExercice 4 sur 8
Vrai ou fauxSi la somme des forces exercées sur un système est nulle, son vecteur vitesse ne varie pas.
Aide d’ULU pour cet exerciceExercice 5 sur 8
QCMUn cycliste roule en ligne droite et freine. Quel est le sens de la somme des forces qui s’exercent sur lui ?
Aide d’ULU pour cet exerciceExercice 6 sur 8
QCMOn exerce la même force constante pendant la même durée sur un chariot de 2 kg puis sur un chariot de 4 kg, initialement immobiles. Comparativement, la variation de vitesse du chariot de 4 kg est…
Aide d’ULU pour cet exerciceExercice 7 sur 8
CalculDans un programme Python, dt = 0.04 et les positions successives (en m) sont x = [0.00, 0.10, 0.22]. Que vaut (x[2] − x[1]) / dt − (x[1] − x[0]) / dt, en m·s−1 ?
Aide d’ULU pour cet exerciceExercice 8 sur 8
Question ouverteUne balle est lancée vers le haut puis retombe. On néglige l’action de l’air. Décris le vecteur variation de vitesse pendant la montée et pendant la descente, et justifie.
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