16 exemples de questions sur le mouvement de chute libre.
1. La noix de coco se détache de sa tige et touche le sol après trois secondes. Quelle est sa vitesse lorsqu'elle touche le sol ? g = 10 m/s2
Discussion
Est connu :
t = 3 secondes
g = 10 m/s2
Demandé :
Vitesse finale (vt)?
Répondre :
Sans formule.
En chute libre, le fruit subit une accélération gravitationnelle de 10 m/s².2 ou 10 m/s par seconde. Cela signifie que la vitesse du fruit augmente de 10 m/s toutes les secondes.
Après 1 secondes, la vitesse du fruit est de 10 m/s.
Après 2 secondes, la vitesse du fruit est de 20 m/s.
Après 3 secondes, la vitesse du fruit = 30 m/s.
En utilisant la formule.
Formule GLBB :
vt = vo + gt
h = vo t + ½ gt2
vt2 = vo2 + 2 gh
En chute libre, l'objet n'a pas de vitesse initiale (v).o = 0). Par conséquent, la formule ci-dessus devient :
Formule GJB :
vt = gt
h = ½ gt2
vt2 = 2 gh
Description : vt = vitesse finale, g = accélération due à la gravité, t = intervalle de temps, h = hauteur.
Étant donné g et t, on demande vt Utilisez donc la première formule.
vt = gt
vt = (10)(3)
vt = 30 m/s
Vitesse finale du fruit = 30 m/s
2. Un objet tombe en chute libre d'une hauteur de 5 mètres au-dessus du sol. Déterminez : a) la vitesse de la noix de coco lorsqu'elle touche le sol ; b) le temps de chute de la noix de coco jusqu'à ce qu'elle atteigne le sol.
g = 10 m/s2
Discussion
Est connu :
h = 5 mètres
g = 10 m/s2
Demandé :
(a) Vitesse finale (vt)?
(b) Intervalle de temps (t) ?
Répondre :
Formule GJB :
vt = gt
h = ½ gt2
vt2 = 2 gh
(a) Vitesse finale (vt)
Étant donné h et g, on a demandé vt Utilisez donc la troisième formule.
vt2 = 2 gh = 2(10)(5) = 100
vt = 10 m/s
(b) Intervalle de temps (t)
Étant donné h et g, pour trouver t, utilisez la deuxième formule.
h = ½ gt2
5 = ½ (10) t2
5 = 5 t2
t2 = 5/5 = 1
t = 1 secondes
Intervalle de temps = 1 seconde
3. Une balle est lâchée d'une certaine hauteur. Déterminez : a) l'accélération de l'objet ; b) la distance parcourue en 3 secondes ; c) le temps nécessaire à l'objet pour atteindre une vitesse de 20 m/s.
g = 10 m/s2
Discussion
Est connu :
g = 10 m/s2
Demandé :
(a) Accélération (a) ?
(b) Distance parcourue (h) si t = 3 secondes ?
(c) Intervalle de temps (t) si vt = 20 m/s ?
Répondre :
Formule GJB
vt = gt
h = ½ gt2
vt2 = 2 gh
(a) Accélération (a) ?
Accélération de l'objet = accélération due à la gravité = 10 m/s2Cela signifie que la vitesse de l'objet augmente de 10 m/s par seconde.
(b) Distance parcourue (h) si t = 3 secondes ?
Étant donné g = 10 et t = 3, pour trouver h, utilisez la deuxième formule.
h = ½ gt2 = ½ (10)(3) = (5)(32) = (5)(9) = 45 mètres
(c) Intervalle de temps (t) si vt = 20 m/s ?
Étant donné g = 10 et vt = 20, on m'a demandé d'utiliser la première formule.
vt = gt
20 = (10) t
t = 20 / 10 = 2 secondes
4. Une pierre est lâchée du haut d'une tour de 80 mètres de haut. Si l'accélération due à la gravité est de 10 m/s²2, la vitesse de la pierre lorsqu'elle touche le sol est…
A. 10 m/s
B. 20 m/s
C. 30 m/s
D. 40 m/s
E. 50 m/s
Discussion
Il est connu que :
h = 80 mètres
g = 10 m/s2
Demandé:
Vitesse finale (vt) rocher ?
Répondre :
La bonne réponse est D.
5. Un objet est lâché du haut d'un immeuble sans vitesse initiale. Après deux secondes, l'objet atteint le sol (g = 10 m/s²).2La hauteur à partir de laquelle un objet est lâché est...
A. 10 mètres
B. 20 mètres
Environ 30 mètres
D. 40 mètres
E. 50 mètres
Discussion
Il est connu que :
t = 2 secondes
g = 10 m/s2
Demandé:
Hauteur (h) ?
Répondre :
La bonne réponse est B.
6. Une balle est lâchée d'une hauteur X, comme illustré sur la figure suivante. Si la hauteur de la balle au moment du premier rebond est de 50 cm et celle du second rebond de 20 cm, alors la valeur de x est…
A. 60 cm
B. 70 cm
C. 100 cm
P. 125 cm
E. 150 cm
Discussion
La bonne réponse est D.
7. Regardez l'image suivante ! Initialement, la balle est lâchée de la position (1) et, après avoir touché le sol, elle rebondit. Si g = 10 m/s-2, alors la hauteur h est….
A. 74 cm
B. 70 cm
C. 66 cm
P. 64 cm
E. 60 cm
Discussion
La bonne réponse est D.
8. On laisse tomber une pierre du haut d'une tour de 45 m de haut. Si l'accélération due à la gravité est de 10 m/s² , la vitesse de la pierre lorsqu'elle touche le sol est de…
A. 25 ms-1
B. 30 ms-1
C. 35 ms-1
D. 40 ms-1
E. 45 ms-1
Discussion
Est connu :
Hauteur (h) = 45 mètres
Accélération due à la gravité (g) = 10 m/s2
Demandé : La vitesse de la pierre lorsqu'elle touche le sol (v)t)
Répondre :
Formule mouvement de chute libre :
vt2 = 2 gh
La vitesse de la pierre lorsqu'elle touche le sol :
vt2 = 2 (10)(45) = 900
vt = √900 = 30 m/s2
La bonne réponse est B.
9. Un objet tombe du haut d'une tour sans vitesse initiale. Après 2 secondes, l'objet atteint le sol. Si g = 10 m/ s² , alors la hauteur de la tour est de…
A. 40 m
B. 25 m
C. 20 m
D. 10 m
E. 5 m
Discussion
Est connu :
Intervalle de temps (t) = 2 secondes
Accélération due à la gravité (g) = 10 m/s2
Demandé : Hauteur de la tour (h)
Répondre :
formule du mouvement de chute libre :
h = ½ gt2
Hauteur de la tour :
h = ½ (10)(2)2 = (5)(4) = 20 mètres
La bonne réponse est C.
10. Un objet de 2 kg tombe en chute libre d'une hauteur de 20 m au-dessus du sol. Combien de temps met-il pour atteindre le sol ? (g = 10 m/s²)-2)
A. 20 secondes
B. 18 secondes
C. 10 secondes
D. 5 secondes
E. 2 secondes
Discussion
La masse d'un objet n'est pas prise en compte dans la résolution des problèmes de chute libre.
Est connu :
Hauteur (h) = 20 mètres
Accélération due à la gravité (g) = 10 m/s2
Demandé : Intervalle de temps nécessaire à l'objet pour atteindre le sol (t)
Répondre :
formule du mouvement de chute libre :
h = ½ gt2
L'intervalle de temps nécessaire à un objet pour atteindre le sol :
20 = ½ (10)(t2)
20= (5)(t2)
20/5 = t2
4 = t2
t = √4
t = 2 secondes
La bonne réponse est E.
11. Une pierre est lâchée du haut d'une tour de 45 m de haut. Si l'accélération due à la gravité est de 10 m/s²-2, la vitesse de la pierre lorsqu'elle touche le sol est…
A. 25 ms-1
B. 30 ms-1
C. 35 ms-1
D. 40 ms-1
E. 45 ms-1
Discussion
12. Un objet tombe du haut d'une tour sans vitesse initiale et atteint le sol après 2 secondes. Si g = 10 m/s²-2, alors la hauteur de la tour est...
A. 40 m
B. 25 m
C. 20 m
D. 10 m
E. 5 m
Discussion
13. Un objet de 2 kg tombe en chute libre d'une hauteur de 20 m au-dessus du sol. Combien de temps met-il pour atteindre le sol ? (g = 10 m/s²)-2)
A. 20 secondes
B. 18 secondes
C. 10 secondes
D. 5 secondes
E. 2 secondes
Discussion
La masse d'un objet n'est pas prise en compte dans la résolution des problèmes de chute libre.
14. Des noix de coco et des mangues tombent ensemble d'une hauteur de h1 et h2.Quand h1 : h2 = 2 : 1, donc le rapport du temps de chute entre une noix de coco et une mangue est de...
A. 1 : 2
B. 1 : 2√2
C. √2 : 1
D. 2 : 1
E. 2√2 : 1
Discussion
Il est connu que :
Des noix de coco tombent d'une hauteur de h1 = 2
La mangue est tombée d'une hauteur de h2 = 1
Accélération due à la gravité = g
Question : Comparaison du temps de chute d'une noix de coco et d'une mangue (t1 : T2)
Répondre :
Étant donné la hauteur (h) et le temps (t), la formule du mouvement de chute libre utilisée est h = 1/2 gt2
La bonne réponse est D.
15. Un objet est lâché d'une hauteur h au-dessus du sol. Après avoir atteint le sol, sa vitesse est de 10 m/s.-1, alors le temps nécessaire pour atteindre une hauteur de 1/2 h à partir du sol (g = 10 m/s)-2) est…
A. 1/2 √2 secondes
B. 1 secondes
C. √2 secondes
D. 5 secondes
E. 5√2 secondes
Discussion
Il est connu que :
Vitesse finale (vt) = 10m/s
Accélération due à la gravité (g) = 10 m/s2
Question : Quel est le temps nécessaire pour atteindre une hauteur de 1/2 h à partir du sol ?
Répondre :
Calculer la hauteur h :
Il est connu que vt et g, a demandé h donc utilisez la formule du mouvement de chute libre vt2 = 2 g h.
La moitié de la hauteur h = 1/2 (5 mètres) = 2,5 mètres. Le temps nécessaire pour atteindre une hauteur de 2,5 mètres à partir du sol est de :
16. Regardez l'image suivante !
Le mouvement d'une noix de coco qui tombe (image I) et le mouvement d'une balle lancée verticalement vers le haut jusqu'au point le plus haut par un étudiant (image II) ont le type de mouvement….
Discussion
Figure 1 = mouvement de chute libre = mouvement linéaire uniformément accéléré (GLBB)
Figure 2 = mouvement vertical ascendant = mouvement linéaire uniformément accéléré (GLBB) décéléré
La bonne réponse est A.
Questions sur le mouvement de la chute libre
1. La noix de coco se détache de sa tige et touche le sol après deux secondes. Quelle est sa vitesse lorsqu'elle touche le sol ? g = 10 m/s2
Répondre :
20 m/s
2. Un objet tombe en chute libre d'une hauteur de 20 mètres au-dessus du sol. Déterminez : a) la vitesse de la noix de coco lorsqu'elle touche le sol ; b) le temps de chute de la noix de coco jusqu'à ce qu'elle atteigne le sol.
g = 10 m/s2
Répondre :
(a) = 20 m/s, (b) = 2 secondes
3. Une balle est lâchée d'une certaine hauteur. Déterminez : a) l'accélération de l'objet ; b) la distance parcourue en 5 secondes ; c) le temps nécessaire à l'objet pour atteindre une vitesse de 10 m/s.
g = 10 m/s2
Répondre :
(a) = 10 m/s2, (b) = 125 mètres, (c) 1 seconde
[Anglais : Mouvement de chute libre – problèmes et solutions ]
