Principe d'inertie
Exercice n°9 P 185 : Mouvement perpetuel.
1a.D'après le principe d'inertie, le système n'étant soumis à aucune force, il est mouvement rectiligne uniforme.
1b.D'après le principe d'inertie, aucune force n'est nécessire pour que sa vitesse soit constante.
2.D'après le principe d'inertie, il pourrait avoir une vitesse nulle, être immobile.
Exercice n°10 P 185 : Air hockey ou jeu de palet.
1.
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D'après l'image ci-contre, les forces $\color{blue}{\overrightarrow{F}_{piste/palet}}$ et $\color{red}{\overrightarrow{F}_{terre/palet}}$ sont opposées (même direction, sens opposés et même intensité). $\overrightarrow{F}_{piste/palet} \ = - \ \overrightarrow{F}_{terre/palet}$. $\Leftrightarrow \overrightarrow{F}_{piste/palet} \ + \ \overrightarrow{F}_{terre/palet} \ = \ \overrightarrow{0}$. D'après le principe d'inertie, il a un mouvement rectiligne uniforme. La distance parcourue dans un même intervalle de temps est constante. C'est la chronophotographie B qui correspond à cette situation. |
2.Une fois immobile, toujours d'après le principe d'inertie, la somme des forces qui s'appliquent à lui est nulle.
La force d'attraction de la Terre sur le palet (poids) étant la même, la force de la piste sur le palet n'a pas changé non plus.
La représentation proposée n'a pas besoin d'être modifiée..
Exercice n°11 P 185 : Au départ du métro...
1,2.
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Avant le démarrage, Gérard n'est soumis qu'à son poids $\overrightarrow{P}$ et à la réaction $\overrightarrow{R}$ du sol. Etant immobile, sa vitesse $\overrightarrow {v}$ est nulle : $\overrightarrow{v} \ \overrightarrow{0}$ $\overrightarrow{P}+\overrightarrow{R} = \overrightarrow{0}$ Pendant le trajet, la vitesse du métro est constante (mouvement rectiligne uniforme) dans le référentiel terrestre. Il n'est plus en mouvement dans le référentiel du métro, sa vitesse est nulle, il en est de même que précédemment. |
Au moment du démmarrage, il ressent une force $\overrightarrow{F}$ qui l'entraîne vers l'arrière, la somme des forces qui s'appliquent à lui n'est pas nulle. |
Exercice n°13 P 185 : Le mouvement rectiligne uniforme.
1.D'après le Principe d'inertie, le snowboardeur peut être soumis soit :
$\bullet$ à des actions mécaniques modéliséespar des forces dont la somme est nulle.
$\bullet$ à aucune action mécanique.
2.La situation modélisant la première situation précédente : $\Sigma \overrightarrow{F}= \overrightarrow{0}$, soit :$\overrightarrow{F_1}+ \overrightarrow{F_2} =\overrightarrow{0} \Leftrightarrow \overrightarrow{F_1}=- \overrightarrow{F_2}$.
$\overrightarrow{F_2}$ corrrespondrait à son poids (attraction de la Terre) et $\overrightarrow{F_1}$ à la réaction de la piste.
Exercice n°16 P 186 : En mouvement grâce au téléski.
1. tracé.
2.D'après la réciproque du principe d'inertie, la somme des forces appliquées n'étant pas nulle, le skieur ne peut pas être soumis à un mouvement rectiligne uniforme. tracé.
Exercice n°19 P 186 : Droite d'action d'une force magnétique.
1a.La bille est soumise à trois forces : son poids $\overrightarrow{P}$, la réaction dela table $\overrightarrow{R}$ et l'attraction magnétique $\overrightarrow{R}$ de l'aimant. Le mouvement de la bille n'est pas rectiligne, or, d'après la réciproque du principe d'inertie la somme de ces trois forces ne se compensent pas.
1b.En tout point, le vecteur vitesse est tangent à la trajectoire suivie par la bille. Sa direction change au cours du mouvement.
2,3.
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$\bullet$ On remarque que la distance parcourue entre deux instants successifs est la même. La vitesse est constante, les vecteurs vistesse ont la même norme. $\bullet$ La variation de vitesse $\Delta \overrightarrow{v}$ a le même sens que la somme des forces $\overrightarrow{F}$. |
Exercice n°22 P 187 : Chute réelle dans l'atmosphère.
1a.La force de l'air exercée par le corps est dirigée vers haut : $\overrightarrow{F_1}$.
1b.Le modèle B peut convevnir à un mouvement rectiligne accéléré.
2a.Le mouvement rectiligne uniforme implique que la somme des forces s'appliquant à lui doit être nulle.
2b.Dans ce cas, c'est la représentation A qui correspond.
Exercice n°24 P 187 : Chute d'une bille dans de l'huile.
1a. La force responsable de la mise de la mise en mouvement est l'attraction terrestre (son poids $\overrightarrow{P}$).
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1b.Pendant la PHASE 1, la distance parcourue entre deux instants augmente. La bille a un mouvement rectiligne accéléré. Pendant la PHASE 2, la distance parcourue entre deux instants est constante. La bille a un mouvement rectiligne uniforme. 2a,b.Le mouvement est rectiligne uniforme : les actions mécniques appliquées à la bille se compensent (réciproque du principe d'inertie). Il n'y a pas de variation du vecteur vitesse. |
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3a.L'attraction terrestre l'emporte sur l'action exercée par l'huile sur la bille (sinon, elle ne descendrait pas :) ) 3b. voir ci-contre 3c. Pendant cette phase, la vitesse de la bille augmente. Le vecteur vitesse conserve la même direction (verticale), le même sens (vers le bas) et sa norme augmente. |
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