Physique

Principe de conservation de l'énergie cinétique ; force non conservative ; mouvement sur un plan incliné avec frottement – problèmes et solutions

2. Principe de conservation de l'énergie cinétique ; Force non conservative ; Mouvement sur un plan incliné avec frottement – Problèmes et solutions

1. Un bloc glisse le long d'un plan incliné avec frottement. Quelle est sa vitesse lorsqu'il touche le sol ? Le coefficient de frottement cinétique est de 0.4. L'accélération due à la gravité est de 10 m/ ^s².

Connu :

Hauteur initiale (h_o) = 6 m Principe de conservation de l'énergie, force non conservative, mouvement sur plan incliné avec frottement - problèmes et solutions 1

Hauteur finale (h _<sub>t</sub> ) = 0 m

Vitesse initiale (v _o ) = 0 (bloc initialement au repos)

Coefficient de frottement cinétique (μ _k ) = 0.4

Travaux réalisés dans le cadre des processus thermodynamiques – problèmes et solutions

1. Un gaz parfait est comprimé de l'état 1 à l'état 2, comme illustré dans le graphique ci-dessous. Déterminez le travail effectué par le gaz.

Solution

1 litre = 0.001 ^m³

Connu : Travaux réalisés dans les processus thermodynamiques – problèmes et solutions 1

Pression 1 (P ₁ ) = 10 kPa = 10 000 Pa = 10 000 N/m ²

Pression 2 (P ₂ ) = 20 kPa = 20 000 Pa = 20 000 N/m ²

Collision et conservation de l'énergie mécanique – sondes et solutions

Deux objets de même masse , m₁ ₌ m₂ ₌ 0.5 kg, sont lâchés de la même hauteur, comme illustré sur la figure ci-dessous. Le rayon du cercle est de 1/5 m. La collision entre les deux objets est parfaitement élastique. Déterminez la vitesse de chaque objet après la collision. L'accélération due à la gravité est de 10 m/ ^s².

Connu :

Masse de l'objet (m) = m₁= m₂ = 0.5 kg Collision et conservation de l'énergie mécanique – problèmes et solutions 1

Hauteur initiale (h ₁ ) = 1/5 m

Hauteur finale (h ₂ ) = 0 ( base du chemin )

Impulsion et mouvement des projectiles – Problèmes et solutions

Impulsion et mouvement des projectiles – Problèmes et solutions

1. Une balle de 0.2 kg est insérée dans l'orifice C, comme illustré ci-dessous. Le frappeur frappe la balle en 0.01 seconde et le trajet BC est parcouru en 1 seconde. Déterminez l'intensité de la force nécessaire pour insérer la balle dans l'orifice C. L'accélération due à la gravité est de 10 m/ ^s².

Connu : Quantité de mouvement, impulsion et mouvement des projectiles - problèmes et solutions 1

Angle (θ) = 60 ^°

Masse de la balle (m) = 0.2 kg

Accélération due à la gravité (g) = 10 m/ ^s²

Intervalle de temps (Δt) = 0.01 seconde

Mouvement linéaire non uniforme – problèmes et solutions

Mouvement linéaire non uniforme - problèmes et solutions 1

Le tableau ci-dessus présente les données de trois objets qui parcourent la même distance à une accélération constante.

Quelles sont la vitesse finale de l'objet P et la vitesse initiale de l'objet Q ?

Théorie cinétique des gaz et premier principe de la thermodynamique – problèmes et solutions

1. Un gaz parfait est contenu dans un récipient de 4 litres à une pression de 3 atm (1 atm = 10⁵ ^N / ^m² ). Ce gaz est chauffé à pression constante de 27 ^° C à 87 ^° C. Sa capacité thermique massique est de 9 J/ ^K . Quel est le volume final du gaz et la variation d'énergie interne de celui-ci ?

Solution

Processus isobare (pression constante)

Connu :

Le volume initial de gaz (V ₁ ) = 4 litres

Rotation des corps rigides – problèmes et solutions

Le moment de la force

1. Trois forces agissent sur une poutre de 6 mètres de long, comme illustré sur la figure ci-dessous. Quel est le moment résultant qui fait tourner la poutre autour du point O, axe de rotation ?

Connu : Rotation des corps rigides – problèmes et solutions 1

L'axe de rotation au point O.

Force 1 (F ₁ ) = F

La distance entre la ligne d'action de F1 _et l'axe de rotation (r1 ₎ est de 3 mètres.

Ressorts en série et en parallèle – problèmes et solutions

1. Un objet de 160 grammes est fixé à une extrémité d'un ressort, et la longueur de ce dernier s'allonge de 4 cm. Quelle est la variation de longueur de trois ressorts connectés en série et en parallèle , comme illustré sur la figure ci-dessous ?

Connu :

La variation de longueur d'un ressort (Δx) = 4 cm = 0.04 m Ressorts en série et en parallèle – problèmes et solutions 1

Masse (m) = 160 grammes = 0.16 kg

Accélération due à la gravité (g) = 10 m/ ^s²

Dynamique des mouvements de rotation – problèmes et solutions

1. Une poulie de moment d'inertie I = 2/5 MR² ^a une masse de 2 kg. Si le moment de la force agissant sur la poulie est de 4 Nm, quelle est son accélération linéaire ? L'accélération due à la gravité est g = 10 m/ ^s².

Connu : Dynamique des mouvements de rotation – problèmes et solutions 1

Le moment d'inertie de la poulie (I) = 2/5 ^MR²

Masse de la poulie (M) = 2 kg

Moment de la force (τ) = 4 Nm

Dynamique des particules – problèmes et solutions

1. Un objet A de masse 6 kg et un objet B de masse 4 kg sont reliés par une corde et soumis à une force de tension F = 60 N, comme illustré ci-dessous. Le coefficient de frottement cinétique entre le sol et les deux objets est de 0.5 (tan θ = ¾). L'accélération due à la gravité est de 10 m/s² ^. Quelle est l'intensité de la force de tension ?

Connu :

Masse de l'objet A (m_A) = 6 kg Dynamique des particules – problèmes et solutions 1

Masse de l'objet B (m<sub> _B</sub> ) = 4 kg

Force (F) = 60 Newtons