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.