Exercices sur les forces

Exercice 1 :

Ressort à spires non jointives a pour constante de raideur k. Sa longueur à vide est lo.

  1. Calculer son allongement quand la tension qu’il exerce a pour intensité T1.

  2. Quelle est l’intensité de la tension qu’il exerce quand sa longueur est l?

Données : lo=22cm ; k=52,5N.m-1 ; T1=6,4N ; l2=28,7cm.

 

Exercice 2 :

Sur un solide, on exerce quatre forces coplanaires et concourantes en un point 0; elles forment entre
elles des angles égaux à 90° :
.

Déterminer  ,si l'on a entre les normes de ces vecteurs forces les relations:

 

Exercice 3 :

Dans un repère orthonormé (O,,) l'unité de force étant le newton, on donne :

;  .
1/ Représenter
 et .

2/ Calculer la norme de chaque force.

3/ Déterminer les angles () et ().

4/ Tracer ; déterminer l'angle ().

5/ Représenter la force  telle que .

 

Exercice 4 :

L'intensité du champ de gravitation terrestre, assimilable au champ de pesanteur, varie avec l'altitude h selon la relation:

 

avec R =6370 km, rayon de la Terre, et g0=9,81 N.kg-1 intensité du champ de pesanteur à la surface de la Terre.

1/ Calculer la force d'attraction gravitationnelle: assimilable au poids, d'un engin spatial de masse m= 1 tonne, qui décrit autour de la Terre une trajectoire circulaire à l'altitude h = 400 km. Comparer au poids de l'engin sur la Terre.

2/ La distance Terre-Lune est d'environ 380000 km. A la surface de la Lune, le champ de gravitation a une intensité  = 1,62 N .kg-1. Le véhicule spatial est posé sur le sol lunaire: comparer l'attraction gravitationnelle exercée par la Lune (poids lunaire) à celle qu'exerce encore la Terre (poids terrestre).

 

Exercice 5 :

Un avion tire un planeur horizontalement, à vitesse constante. Le câble exerce sur le planeur une  de 4000 N; le poids  du planeur est égal à 2000N.

1/ L'action de l'air sur le planeur est représentée par un vecteur  tel que, lorsque la vitesse est constante, on ait: . Représenter ces trois forces sur un schéma.

2/ Déterminer  , somme des forces dues à l'air, et l'angle que fait sa direction avec la verticale.

 

Exercice 6 :

Deux masses, M1 et M2 attachées à deux fils reliés entre eux au point A, sont disposées comme sur le schéma ci-dessous. Le système abandonné à lui-même se met en mouvement.

1/ Dans quel sens a lieu le mouvement?

2/ Quelles sont les forces qui, d'après le Principe d'interaction, sont égales en intensité?