Physique Premières C et D - Mécanique

Cinematique exos

CINEMATIQUE 3

 

EXERCICE 1 :

Le T.G.V. n° 8503 part de Paris-Montparnasse à 7h 05min et arrive à Bordeaux à 9h 59min. La distance séparant les gares est égale à 581 km.

Calculer, en m.s-1 puis en km.h-1, la vitesse moyenne du T.G.V. sur ce trajet.

 

EXERCICE 2 :

Dans une ville, un automobiliste parcourt 2,2 km en 3min 11s. La vitesse est limitée à 50 km.h-1.

1)   Calculer la vitesse moyenne de l’automobiliste.

2)   Peut-on dire s’il a commis un excès de vitesse ?

 

EXERCICE 3 :

Le vol Air France 002 de Paris à New York sur Concorde s’effectue aux horaires suivants :

départ de l’aérogare Charles-de-Gaulle à 11 h ;

arrivée à l’aérogare J.-F. Kennedy à 7h 45min.

Le décalage horaire entre les deux villes est de 7 heures en été et la distance Paris-New York est de 6720 km.

1)   Quelle est la durée du vol ?

2)   Quelle est la vitesse moyenne réalisée au cours de la traversée ?

 

EXERCICE 4 :

Une automobile roule à une vitesse v égale à 130 km.h-1 sur une autoroute. On suppose qu’il n’y a aucun glissement de la roue sur le revêtement. Par rapport à un référentiel lié à l’automobile, déterminer successivement :

1)   La vitesse d’un point situé sur la périphérie d’une roue ;

2)   La vitesse angulaire des roues.

Donnée : le rayon R des roues est égal à 280 mm.

 

EXERCICE 5 :

Une poulie (P1) de rayon r1 égale à 355 mm entraîne par l’intermédiaire d’une courroie, une poulie (P2) de rayon r2 égale à 100 mm. On supposera qu’il n’y a aucun glissement de la courroie sur les poulies. On donne 1 = 12 rad.s-1.

1)       Exprimer la vitesse v1 d’un point de la périphérie de la poulie (P1) en fonction de sa vitesse angulaire 1 et de son rayon r1.

Exprimer la vitesse v2 d’un point de la périphérie de la poulie (P2) en fonction de sa vitesse angulaire 2 et de son rayon r2.

2)   Déterminer la relation entre r1, 1, r2 et 2 sachant la courroie comme étant inextensible.

En déduire la vitesse angulaire de la poulie (P2).

 

EXERCICE 6 :

Deux mobiles ponctuels M et M’ se déplacent sur un axe xx’. Leurs abscisses respectives sont : x = 2t – 2 ; x’ = -3t + 4 (x et x’ en mètres et t en secondes).

1)   Que peut-on dire des mouvements de M et M’ ?

2)   Quelles sont les valeurs de leurs vitesses ?

3)   A quelle date les deux mobiles se rencontrent-ils ?

4)   A quelles dates sont- ils distants de 2m ?

 

EXERCICE 7 :

Trois villes A, B et C sont alignés dans cet ordre sur une même route rectiligne. Les distances entre ces villes sont AB = 45 km et BC = 80 km. Un cycliste partant à la date t = 0, effectue le trajet AB à la vitesse constante de 30 km.h-1, s’arrête en B pendant une demi-heure, puis va de B à C à la vitesse constante de 20 km.h-1. Il se repose en C pendant une heure et revient par la même route vers A, sans s’arrêter, à la vitesse constante de 25 km.h-1.

1)   Donner les équations horaires correspondant aux différentes phases du parcours ABCBA.

2)   Quel est le temps total mis par le cycliste pour effectuer ce trajet ?

3)   Un second cycliste, parti à une date inconnue effectue le trajet ABC à la vitesse constante de 25 km.h-1. Son parcours s’est effectué sans arrêt et il a croisé le premier cycliste entre B et C, à 25km de C.

Déterminer la date de départ du second cycliste :

en utilisant les équations horaires,

par la méthode graphique.

 

EXERCICE 8 :

Un disque 45 tours (il effectue 45 tours en une minute) a un diamètre d = 17 cm.

1)   Calculer en rad.s-1 la vitesse angulaire du disque.

2)   Calculer la fréquence du mouvement ainsi que la période.

3)   Calculer la vitesse d’un point périphérique du disque (en m.s-1).

 

EXERCICE 9 :

Deux cyclistes C et C’effectuent une course poursuite sur une piste circulaire de rayon R = 32 m. Ils partent des deux points diamétralement opposés. Les vitesses des cyclistes sont constantes et valent respectivement V = 54 km.h-1 et V’ = 52,2 km.h-1.

1)   Calculer les vitesses angulaires de C et C’.

2)   Au bout de combien de temps C rattrapera-t-il C’ ? Quelles distances auront alors parcouru les deux cyclistes ?

3)   La vitesse de C étant inchangée, déterminer la vitesse minimale à laquelle doit rouler C’ pour qu’il ne soit pas rejoint avant la fin de la poursuite qui s’effectue sur une longueur de 5 km.

 


Last modified: Monday, 14 December 2015, 1:48 PM
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