Centre Scolaire AjyalounaSrie dexercices: La mcanique
(2)Sciences PhysiquesProf: REOUINE Elazhar
Niveau: 1me anne Secondaire
Exercice N1 :Rpondre par vrai ou faux et justifier la rponse.a-
Une force exerce sur un corps ne peut modifier que son mouvement.b-
Si une force est exerce par lintermdiaire dun fil, la direction du
vecteur force est celle du fil.c- Les forces distance sexercent au
centre dinertie du corps.d- Quand un corps change de lieu son poids
varie parce que la valeur de la masse de ce corps a chang.e- Le
poids dun corps est une force distance.Exercice N2 :F1, F2 et F3 :
sont trois forces concourantes leurs caractristiques sont rassembls
dans le tableau suivant :ForceSensDirectionValeur
F1De gauche droiteHorizontale7,5 N
F2Vers le hautInclin de 30 par rapport F15N
F3Directement oppose F2
Reprsenter les trois forces F1, F2 et F3 lchelle : 2,5 N 1
cmExercice N3:On dplace un solide (S) sur un plan on lui applique
une force modlise par F reprsente lchelle1 cm pour 2 N.1- Donner
les caractristiques de cette force.2- Quel est le type de la force
F ?Exercice N4 :Un corps de masse m = 50 g est suspendu par un fil
de masse ngligeable un dynamomtre. Ce dernier indique la valeur
4,9.a- Donner les caractristiques du poids du corps C puis
reprsenter P lchelle 0,2 N 1 cm.b- Calculer la valeur de lintensit
de pesanteur ||g||.c- Quelle doit tre la masse dun corps C de poids
||P|| = 0,686 N dans le mme lieu que le corps C.Exercice N5:Un
corps cubique, homogne, a une masse m=5102 g.1/- Calculer la valeur
de son poids sachant que lintensit de la pesanteur est : g=9,8 N.kg
-1.2/- Reprsenter le poids de ce corps lorsque celui-ci est place
sur un plan inclin. Echelle : 1 cm reprsente 20,00 N.3/-Dterminer
la valeur du poids du corps au sommet de lEverest, sachant que la
valeur du poids dun corps diminue denviron de 3/10000 de sa valeur
au sol chaque fois que le corps slve de 1000 m et que la hauteur
dEverest est presque 9000m.Exercice N6:I/ Un cube(A) repose sur un
plan inclin, ce cube a une masse mA = 400 g et la valeur de son
poids vaut || PA||= 3,92N. 1- Dfinir le poids dun corps. 2- Donner
la relation entre le poids dun corps et sa masse. 3- a- Donner les
caractristiques du vecteur poids PA, le reprsenter. Lchelle : 3,92N
2cm b- Chercher la valeur du poids dun cube (B) de masse mB= 1500
g, mesure dans le mme lieu que le corps (A).II/ Un solide de masse
m=500g est plac sur un plan inclin. 1- Donner les caractristiques
du poids. On donne : || g || =10NKg1. 2- Reprsenter le poids du
solide. Echelle : 2,5 N 1cm. 3- Le solide est plac en un autre lieu
la valeur de son poids change et prend une valeur de 4,9N. Calculer
la valeur du champ de pesanteur en ce lieu.Exercice N7:Un solide
(S) de masse m est accroch au fil dun dynamomtre cadran (voir
figure 1).1- a- Dfinir le poids dun corps.b- Donner les
caractristiques du poids P du solide. Reprsenter le vecteur P
lchelle 2 N 1 cm.c- Dterminer la masse m du solide.2- Le solide (S)
est plac sur un plan inclin, il est attach laide dun fil (f) un
crochet (C) au point A. (figure 2).a- Reprsenter sur la figure 2
lchelle : 2 N 1cm le vecteur poids P du solide (S).b- Enoncer le
principe dinteraction, troisime loi de Newton.c- Quels sont les
lments dinteraction fil-crochet. Les reprsenter sur la figure 2.On
donne : || g || = 10 N.Kg-1.
Exercice N8:On considre un solide (S) de masse m et de poids ||
P || = 6N.1- Le solide est plac sur un plan inclin figure1.a-
Donner les caractristiques du poids P du solide (S).b- Reprsenter
P, sur la figure 1 en utilisant lchelle : 1 cm 2N.2- Le mme solide
(S) est soumis laction de deux forces : Une F1 reprsente avec la
mme chelle et une forceF2, dont la valeur est donne par le
dynamomtre (D).a- Donner les caractristiques de la force F1.b-
Reprsenter la force F2, en utilisant la mme la mme chelle : 1 cm
reprsente 2 N.c- Classer les trois forces F1, F2 et le poids P du
solide (S) en forces de contact et distance.3- Le solide (S) de
poids || P || = 6 N est plac au sol Tunis. Calculer la masse m du
solide (S).On donne lintensit de pesanteur en ce lieu : || g || =
9,8 N.Kg-1.
Exercice N9:1/- En un lieu ou g vaut 9,8 N.kg-1, on suspend un
corps (C) a un dynamomtre a cadran. Lorsque (C) est en quilibre, le
dynamomtre affiche 10N.a)- Reprsenter les forces appliques (C). b)-
Dterminer, en gramme, la valeur de la masse m de (C).2/- Le corps
(C) est pose sur un sol horizontal.a)- Reprsenter les forces
appliques (C).b)- Dduire la valeur de laction exerce par le sol sur
(C). Exercice N10:Un corps solide de masse m = 500 g se trouvant
dans un lieu de pesanteur || g || = 10 N.kg-1.1- Dterminer les
caractristiques du poids du corps.2- Le corps est plac sur un plan
parfaitement lisse et inclin dun angle = 30 avec lhorizontal
rglable comme lindique la figure suivante :
a- Le plan inclin exerce sur le corps une force de valeur 3 N.
Quappelle-t-on cette force. Donner ces caractristiques.b-
Reproduire le schma et reprsenter les forces qui sexercent sur le
corps lchelle de : 2 N 1 cm.c- Montrer que le corps ne peut pas tre
en quilibre lorsquil est plac sur ce plan inclin lisse.Exercice
N11:Un corps C de masse m = 200 g suspendu un crochet laide dun
ressort de masse ngligeable et de raideur K = 50 N.m-1. On donne :
|| g || = 10 N.kg-1.1- Prciser les forces exerces sur le corps C.2-
Le corps C est en quilibre, comparer ces forces.3- Calculer
lallongement du ressort.4- La longueur du ressort vide est L0 = 20
cm, calculer la longueur du ressort dans ce cas.Exercice N12:I- Un
corps (C) de poids || P || = 6 N est accroch lextrmit libre dun
ressort spires non jointives. A lquilibre le ressort sallonge de x
= 2 cm.1- Sachant que ce corps se trouve en lieu o lintensit de
pesanteur est|| g || = 9,8 N.kg-1, trouver la masse de ce corps.2-
a- Quelles sont les forces qui sexercent sur ce corps,b- Ecrire la
condition dquilibre du corps (C).c- Donner les caractristiques de
ces forces.d- Reprsenter ces forces, sur le schma, lchelle 1 cm 3
N.e- Dterminer la constante de raideur K de ce ressort.3- On
transporte le corps (C) un lieu o lintensit de la pesanteur devient
|| g || = 9,78 N.kg-1.a- Quelle est la valeur || P|| du poids en ce
lieu ?b- Que devient lallongement du ressort en ce lieu ?II- On
remplace le corps (C) par un autre corps (C) de masse m, il produit
un allongement x de 1,5 cm.1- Dterminer la valeur du poids || P||
du corps (C).2- Sachant que lensemble se trouve en un lieu o
lintensit de pesanteur est || g || = 9,8 N.kg-1, trouver lamasse m
du corps (C).Exercice N13:Soit un corps C de poids de valeur 2 N en
un milieu o lintensit de pesanteur a pour valeur || g || = 10
N.kg-1.1- Dterminer la masse du corps C.2- Le corps C est attach un
fil OA et un dynamomtre D comme lindique la figure le dynamomtre
indique 4 N.a- Reprsenter le poids du corps C : 1 cm 2 N.b-
Reprsenter la force exerce par le dynamomtre sur C.3- Classer les
forces qui sexercent sur le corps C en force de contact et force
distance.4- a- Dfinir la force || F ||.b- Quelles sont les lments
de linteraction {C OA}.
Exercice N14:1- Un solide (S) de masse m = 200 g et de centre de
gravit G, est attach un ressort de raideur K = 20 N.m-1 comme
lindique la figure ci-dessous.a- Enoncer le principe dinteraction,
la troisime loi de Newton .b- Reprsenter les forces exerces sur le
solide.c- Dterminer les caractristiques du vecteur poids P du
solide.d- Dterminer les caractristiques de lautre force exerce sur
(S).e- Calculer lallongement du ressort.2- Lextrmit A du ressort
(R) est attache un mur (M), lautre extrmit B du ressort est tire
par le fil dundynamomtre cadran comme lindique la figure
ci-dessous.a- Dfinir une force, une action mcanique .b- Donner les
caractristiques de la force F exerce par le fil du dynamomtre sur
le ressort au point B.Reprsenter le vecteur force F lchelle 1 cm
pour 2 N sur le schma ci-dessous.c- Reprsenter la mme chelle les
lments dinteraction (mur/ressort).On donne : lintensit de la
pesanteur || g || = 10 N.kg-1.
Exercice N15:1) Un solide S de masse m, accroch ressort un
ressort linaire spires non jointives, de masse ngligeable et de
constante solide S de raideur K=50N.m-1, est pos sur un plan inclin
comme lindique la figure cicontre : La valeur de la tension exerce
par le ressort sur le solide est || T || =1,5N. a Donner les
caractristiques de la tension T. b Reprsenter cette tension sur le
schma. Echelle : 1N 1cm. c Calculer la dformation du ressort. d Le
ressort est comprim ou dilat ? Justifier. Exercice N16:Un corps (C)
de masse (m) est accroch a un ressort vertical de raideur K = 40
Nm-1. 1) a) En utilisant la figure, donner la valeur de
lallongement du ressort en mtre.b) En utilisant la loi de HOOKE,
calculer la valeur de la tension du ressort.2) Prciser les forces
exerces sur le corps (C).3) Ecrire la condition dquilibre du corps
(C). 4) Dduire la valeur du poids du corps (C).5) Calculer alors la
masse m du corps (C).On donne g = 10NKg-1.6) Reprsenter sur la
figure le poids du corps (C) et la tension du ressortOn donne
lchelle 1 cm 0,6 N.Exercice N17 (Interaction): On approche deux
pendules lectriques P1 et P2 de charges lectriques respectives Q1
et Q2.On constate quil y a rpulsion entre les deux pendules.
F1/2On a reprsent ci-contre, la force F1/2 exerce par Q1 sur Q2.
1- prciser Q1 et Q2 sur le schma a- Sagit-il dune interaction
distance ou de contact?b- Reprsenter la force F2/1 exerce par Q2
sur Q1.c- La charge Q1 tant positive, donner le signe de la charge
Q2 Exercice N18:Une patineuse, de masse m=54 kg, glisse sur la
glace avec les lames de ses patins. Si laire s de la surface de
contact des deux patins avec la glace est value 30 cm2. En
ngligeant la masse des patins devant la masse de la patineuse ;1/-
Calculer la valeur de la pression exerce par le poids de la
patineuse sur la glace.2/- Quelle pression exercerait le poids de
cette mme patineuse, si elle marchait sur la glace avec ses
chaussures ? Laire S de la surface de chaque chaussure est value
160 cm2.Prendre : g = 9,8 N.kg-1.
Exercice N19 (Pression et poids):Une brique de forme
paralllpipdique de dimensions a = 5 cm, b = 10 cm et c = 20 cm, est
pose sur le sol sur sa grande face S. La pression exerce par la
brique sur le sol est p = 1000 Pa.
1- Dterminer la valeur de la force pressante exerce par la
brique sur le sol.2- Dterminer la masse M de cette brique, sachant
que || g || = 10 N.kg-1.
Exercice N20:Un skieur de masse m = 90 kg est quip de deux skis.
Chaque ski appui sur la neige par une surface S = 0,225 m2.1)
Donner lexpression de la pression.2) On donne g = 10 N.Kg-1.
Calculer la pression subie par la neige en Pascal et en bar.