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1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Composition chimique d'un système
Ch. 2
Composition chimique des solutions
Ch. 3
Évolution d'un système chimique
Ch. 4
Réactions d'oxydoréduction
Ch. 5
Détermination d'une quantité de matière par titrage
Livret Bac : Thème 1
Ch. 6
De la structure à la polarité d'une entité
Ch. 7
Interpréter les propriétés d’une espèce chimique
Ch. 8
Structure des entités organiques
Ch. 9
Synthèse d'espèces chimiques organiques
Ch. 10
Conversions d'énergie au cours d'une combustion
Livret Bac : Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Modélisation d'interactions fondamentales
Ch. 12
Description d'un fluide au repos
Ch. 13
Mouvement d'un système
Livret Bac : Thème 2
3. L'énergie, conversions et transferts
Ch. 14
Études énergétiques en électricité
Ch. 15
Études énergétiques en mécanique
Livret Bac : Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 16
Ondes mécaniques
Ch. 17
Images et couleurs
Ch. 18
Modèles ondulatoire et particulaire de la lumière
Livret Bac : Thème 4
Méthode
Fiches méthode
Fiche méthode compétences
Annexes
Chapitre 13
Exercices
Pour s'échauffer - Pour commencer
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| Pour commencer | Différenciation | Pour s'entraîner | |
|---|---|---|---|
| Savoir estimer la variation de vitesse d'un système connaissant sa masse et les forces qui s'exercent sur lui : | |||
| Savoir estimer les forces qui s'exercent sur un système connaissant son comportement cinématique : | |||
| Savoir que la variation du vecteur vitesse dépend de la masse : |
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Pour s'échauffer
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5Curling
Un palet de curling glisse selon une trajectoire rectiligne, sans perdre de vitesse.1. Quelles forces s'exercent sur le palet ?
2. Que peut-on dire de la résultante des forces ?
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6Chute libre
Un enfant laisse tomber une bille en verre verticalement. On néglige l'action de l'air sur la bille.1. Quelle force s'exerce sur la bille ? Donner ses caractéristiques.
2. Donner la direction et le sens du vecteur variation de vitesse.
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7Électron
Un électron se trouve dans un champ électrique \vec E horizontal.1. Quelle force s'applique sur l'électron ?
2. D'après la deuxième loi de Newton, donner les caractéristiques du vecteur variation de vitesse.
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8Ouverture du parachute
Lors de l'ouverture du parachute, le parachutiste décélère.1. Quelles sont les caractéristiques du vecteur variation de vitesse ?
2. En déduire la direction et le sens de la résultante des forces qui s'appliquent sur le système {parachutiste + parachute}.
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9Mario Kart
Sur un forum du jeux vidéo Mario Kart, on lit que Toad, le champignon, est plus facile à diriger que Donkey Kong, le gorille.Expliquer.
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Pour commencer
Vecteur variation de vitesse
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10Connaître les propriétés du vecteur variation de vitesse
✔ MATH : Utiliser le modèle du vecteur en physiqueOn a représenté les positions successivement occupées par un système à intervalle de temps régulier.
Dans chaque cas, choisir la bonne proposition. Justifier.
Cas 1
Cas 2
Cas 3
Cas 2
Cas 3
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Effet d'une force sur le mouvement
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11Cycliste
✔ MATH : Utiliser le modèle du vecteur en physique✔ RAI/MOD : Faire un bilan des forces
Lors d'une descente, un cycliste accélère en ligne droite dans le référentiel terrestre.
1.
Quelles forces s'exercent sur le système {cycliste + vélo} ?
2. Quelles sont les caractéristiques du vecteur variation de vitesse ?
2. Quelles sont les caractéristiques du vecteur variation de vitesse ?
3.
En déduire la direction et le sens de la résultante de ces forces.
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Approche de la deuxième loi de Newton
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12Expérience lunaire
✔ APP : Maîtriser le vocabulaire du cours✔ MATH : Calcul littéral
En 1971, David Scott réalise une expérience à la surface de la Lune. Il laisse tomber un marteau (1,32 kg) et une plume de faucon (0,03 kg), en même temps, depuis la même hauteur. Les deux objets atteignent le sol au même moment.
1. Pourquoi peut-on affirmer que chaque objet est en chute libre ?
2. Montrer que, pour un objet en chute libre, la variation de vitesse ne dépend pas de sa masse.
3. Expliquer alors pourquoi les deux objets atteignent le sol au même moment.
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Retrouvez la historique de l'expérience réalisée par David Scott.
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13Falcon Heavy
✔ RAI/MOD : Faire un bilan des forces✔ REA : Effectuer des calculs littéraux et numériques
Le 6 février 2018, la Falcon Heavy, la fusée la plus puissante du monde, a été lancée depuis le centre spatial Kennedy en Floride. Les 27 moteurs fusées sont mis à feu et exercent une poussée F = 22 800 kN.
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1.
Quelles forces s'exercent sur la fusée ?
2. Les repr ésenter à l'échelle 1 cm \leftrightarrow 10 000 kN.
3. Calculer la valeur de la résultante des forces.
4. En appliquant la deuxième loi de Newton, calculer la variation de la vitesse lors de la première seconde du décollage.
2. Les repr ésenter à l'échelle 1 cm \leftrightarrow 10 000 kN.
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3. Calculer la valeur de la résultante des forces.
4. En appliquant la deuxième loi de Newton, calculer la variation de la vitesse lors de la première seconde du décollage.
Données
- Masse de la fusée : m = 1 420 tonnes ;
- Intensité de pesanteur : g = 9,81 N·kg-1.
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Une notion, trois exercices
Différenciation
Savoir-faire : Savoir estimer les forces qui s'exercent sur un système connaissant son comportement cinématique.
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14Hockey sur glace
✔ VAL : Comparer deux résultats numériquesOn étudie le mouvement d'un palet de hockey lors d'un tir. À l'instant initial, le palet est immobile. À l'issue du tir, la vitesse du palet atteint 140 km·h‑1. La force exercée par le joueur sur le palet lors du tir s'exerce pendant une durée \Delta t = 0,10 s. On néglige les forces de frottement et le poids.
1.
À l'aide de la deuxième loi de Newton, déterminer la force exercée par le joueur sur le palet lors du tir.
2.
Vérifier que le poids du palet est négligeable par rapport à la force exercée par le joueur.
Données
- Masse du palet : m = 170 g ;
- Intensité de pesanteur : g = 9,81 N·kg-1.
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15Chute d'un grêlon
✔ RAI/MOD : Faire un bilan des forcesOn étudie la chute d'un grêlon. À l'instant t_2 = 1,0 s, le grêlon a une vitesse v_2 = 13,8 m·s-1.
À l'instant t_3 = 2,0 s, le grêlon a une vitesse v_3 = 15,0 m·s-1.
1.
Calculer la valeur du vecteur variation de vitesse \Delta \vec v_2 à l'instant t_2 = 1,0 s.
2. À l'aide de la deuxième loi de Newton, calculer la résultante des forces s'appliquant au grêlon à l'instant t_2.
2. À l'aide de la deuxième loi de Newton, calculer la résultante des forces s'appliquant au grêlon à l'instant t_2.
3.
Quelles sont les forces qui s'exercent sur le grêlon à l'instant t_2 ? Donner leur direction et leur sens.
4. Calculer l'intensité de chacune des forces.
4. Calculer l'intensité de chacune des forces.
Donnée
- Masse du grêlon : m = 20 mg ;
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16Chute d'une goutte d'eau
✔ RAI/MOD : Faire un bilan des forcesOn étudie la chute d'une goutte de pluie. On a déterminé la valeur de la vitesse à différentes dates.
| t(s) |
3,0 | 3,2 | 3,4 |
| v_\text{G}(m·s-1) | 19,6 |
20,3 |
21,0 |
1.
À l'aide de la deuxième loi de Newton, déterminer l'intensité de la résultante des forces à t = 3,2 s.
2.
Quelles sont les forces qui s'appliquent sur la goutte ? Donner leurs caractéristiques.
Données
- Volume de la goutte : V = 0,05 cm3 ;
- Masse volumique de l'eau : \rho = 1 000 kg·m-1.
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YolèneÉmilieJean-PaulFatimaSarah