ÉVALUATION SECONDE PHYSIQUE CHIMIE LE SPORT correction EXERCICE 1 Tapis roulant (5. 5 points) Pour s’entrainer dans une salle de sport, Léa marche rapidement sur un tapis roulant qui défile à vitesse constante. Léa est « modélisée » par son centre d’inertie G. | 0) Léa est modélisée par son centre d’inertie G, signifie que l’on étudie le mouvement du centre d’inertie de Léa plutôt que le mouvement du corps entier. Cela permet de simplifier l’étude de la trajectoire. (1 pt) 20) Le mouvement de Léa dans le référentiel lié à la terre est immobile.
Elle ne se déplace pas par rapport à la salle e sport, elle fait du « sur place » (Ipt) 30) Le mouvement d mouvement rectilign les tapis se déplace v 40) Le mouvement d’ terre est u mouveme or 11 lié au tapis est un u. sque stante. (l pt) référentiel lié à la l’arrière car la trajectoire est une droite et la vitesse constante. (1 pt) 50) Le mouvement d’un point du tapis dans le référentiel lié à Léa est egalement rectiligne vers l’arrière pusique Léa est immobile dans le référentiel terrestre. lpt) 60) Un exemple de mouvement non pris en compte dans cette étude, du fait de la modéllsation de Léa par son centre dinertie our ‘étude de ce mouv Swipe to View next page mouvement est le mouvement des bras, de la tête ou des pieds. (0. 5 pt) EXERCICE N02 Croix de fer (7. 5 points) | 0) Bilan des forces qui s’exercent sur le gymnaste assimilé à son centre d’inertie G. Le poids, exercé par la terre, vertical, dirigé vers le bas passant la le centre de gravité du gymnaste G.
Les forces exercées par les anneaux, direction :le long des cordes des anneaux (verticales accepté), vers le haut, passant par les mains gauche et droite du gymnaste. 20) En appliquant le principe d’inertie, interpréter l’équilibre du ymnaste en terme de forces. Le gymnaste est en équllibre (mouvement rectiligne uniforme de vitesse nulle) donc les forces qui s’exercent sur lui se compensent. 30) Le gymnaste à une masse de 64 kg. Calculer le poids du gymnaste. On prendra g = 10 N. g-l P = = 64XlO = 640 N 40) Déterminer la valeur de chacune des forces (identiques) exercées par les anneaux sur le gymnaste. Chaque anneau exerce une force P/2 320N pour compenser le poids. 50) En prenant comme échelle 1 cm pour 200N, représenter sur la photographie les forces s’appliquant au gymnaste. P est représenté par un vecteur de longueur 3,2cm FI et F2 par une force de 1. 6cm EXERCICE N03 Chute d’une bille (5 points) une bille de verre est entièrement immergée dans l’eau d’une éprouvette graduée ans vitesse initiale.
Le PAGF 11 graduée, puis lâchée sans vitesse initiale. Le mouvement est filmé à l’aide d’une webcam, puis les positions successives du centre de la bille sont repérées grâce à un logiciel de pointage. Données : intervalles de temps entre deux positions successives -40 ms Numéroter les différentes positions de billes dans l’ordre chronologique en partant de la position GO b) Quelle est la trajectoire de la bille ?
Justifier Les points sont alignés la trajectoires est une droite En observant la chronophotographie, décrire précisément le mouvement de la c) bille en analysant les écarts, la vitesse puis en concluant sur le mouvement entre les points GO et G5 puis entre les points G5 et GIO Entre les points GO et G5 , les écarts sont de plus en plus grands, donc la distance parcourue entre deux intervalles de temps identiques est de plus en plus grande, la vitesse augmente, le mouvement est accéléré, donc rectiligne accéléré.
Entre les points G5 et GIO , les écarts sont identiques, donc la distance parcourue ntre deux intervalles de temps est identique , la vitesse augmente, le mouvement est constante, donc le mouvement rectiligne uniforme. d) GI G2 PAGF30F11 forces qui s’appliquent à la bille dans les deux phases du mouvement. (Entre les points GO et GS puis entre les points CS et CIO) D’après les principe d’inertie, Entre les points GO et G5 le mouvement est rectiligne accéléré donc les forces ne se compensent pas Entre les points G5 et GIO le mouvement est rectiligne uniforme donc les forces qui s’appliquent au solide se compensent.
Exercice 4 : (2 points) un patineur exerce la même force pendant la même durée sur eux équipiers, Paul et Maxime qui sont projetés sur la glace, mais à des vitesses différentes. Paul a une vitesse de V1 km. h-l, Maxime une vitesse V2 = 2m. s-1 a) Lequel est le plus rapide ? Justifier On convertie la vitesse de Paul en m. s-l V1 8,5. 103/3600 = 2,4 m. s-l Paul est plus rapide qe Maxime b) Que peut-on conclure à propos de ces deux équipiers ? Il n’ont pas la même masse. Maxime est plus lourd que Paul car, sa la vitesse de paul est plus importante, l’effet de la force sur lui est plus grand. ?VALUATION SECONDE PHYSIQUE CHIMIE LE SPORT SUJET 3 | 0) Que signifie la phrase : Léa est modélisée par son centre ‘inertie G ? Qu’est ce que cela apporte-t-il à ‘étude du mouvement ? 20) Quel est le mouvement de éa PAGFd0F11 Qu’est ce que cela apporte-t-il à Pétude 20) Quel est le mouvement de Léa dans le référentiel lié ? la terre ? 30) Quel est le mouvement de Léa dans le référentiel lié au tapis ? 40) Quel est le mouvement d’un point du tapis dans le référentiel lié à la terre ? 50) Quel est le mouvement d’un point du tapis dans le référentiel lié à Léa ? 0) Donner un exemple de mouvement non pris en compte dans cette étude, du fait de la modélisation de Léa par on centre d’inertie pour l’étude de ce mouvement. EXERCICE N02 Croix de fer (7,5 points) Une des épreuves de gymnastique masculine est le mouvement des anneaux. La redoutable figure de la croix de fer impose au gymnaste le maintient immobile de son corps comme sur la photo. | 0) Faire le bilan des forces qui s’exercent sur le gymnaste assimilé à son centre d’inertie G. Préciser ? chaque fos qul exerce la force, ainsi que les caractéristiques direction, sens, point d’application. 0) Le gymnaste à une masse de 64 kg. Calculer le poids du gymnaste. On prendra g = 10 N. kg-l 40) Déterminer la valeur de chacune des forces identiques) exercées par les anneaux sur le gymnaste. photographie les forces s’appliquant au gymnaste. LJne bille s 1 Une bille de verre est entièrement immergée dans l’eau d’une éprouvette graduée, puis lâchée sans vitesse initiale. e mouvement est filmé à l’aide d’une webcam, puis les positions successives du centre de la bille sont repérées grâce à un logiciel de pointage.
Données : intervalles de temps entre deux positions successives ms a) Numéroter les différentes positions de billes dans l’ordre chronologlque en partant de la position GO b) Quelle est la trajectoire de la bille ? Justifier c) En observant la chronophotographie, décrire précisément le mouvement de la bille en analysant les écarts, la vitesse puis en concluant sur le mouvement entre les points GO et G5 puis entre les points G5 et GIO d) Calculer la vitesse lorsque le mouvement est uniforme. ) Que peut-on dire des forces qui s’appliquent à la bille dans les deux phases du mouvement. (Entre les points GO et G5 puis entre les points G5 et GI 0) Un patineur exerce la même force pendant la même durée sur deux équipiers, Paul et Maxime qui sont projetés sur la glace, mais à des vitesses différentes. Paul a une vitesse de V1 =7km. h-1, Maxime une vitesse V2 = 3m. s-1 b) Que peut-on conclure à propos de ces deux équipiers ? ÉVALUATION SECONDE PHYSIQUE CHIMIE LE SPORT SUJET 6 1 propos de ces deux équipiers ? ?VALUATION SECONDE PHYSIQUE CHIMIE LE SPORT SUJET 2 Nom . EXERCICE NOI croix de fer (7. 5 points) Une des épreuves de gymnastique masculine est le mouvement des anneaux. La redoutable figure de la croix de fer impose au gymnaste le maintient immobile de son corps comme sur la photo. | 0) Falre le bilan des forces qul s’exercent sur le gymnaste assimilé à son centre d’inertie G. Préciser à chaque fois qui exerce la force, ainsi que les caractéristiques direction, sens, point d’application. ymnaste en terme de forces. 30) Le gymnaste à une masse de 48 kg. Calculer le poids du gymnaste. On prendra g- IO N. kg-l exercées par les anneaux sur le gymnaste. 50) En prenant comme échelle 1 cm pour 100N, représenter sur la pour s’entrainer dans une salle de sport, Léa marche rapidement sur un tapis roulant qui défile à vitesse constante. Léa est « modélisée » par son centre d’inertie G. d’inertie G ? Qu’est ce que cela apporte-t-il à l’étude du m PAGF 7 1
