Chute Libre Et Mouvementt Projectile EXERCICES

Chute L Ibre &MOUVEMENT PROJECT ILE NDS 2011 - 2012

SEANCE DEXERCICESChute Libre :1. Vous tombez dune chaise haute de 0,5m.Ngligeant la rsistance de lair, quelle vitesseheurtez-vous le plancher ?

2. Une pierre, lche du haut dun pont, met 4s pouratteindre leau. Ngligeant la rsistance de lair quelleest la hauteur de ce pont ?

3. Un corps est lch sans vitesse initiale. Larsistance de lair tant ngligeable, quelle est savitesse et quelle est la distance parcourue aprs 1s,5s, 10s.

4. Un boulet de canon est tir verticalement vers lehaut une vitesse 300m/s. Ngligeant la rsistance delair, calculer son altitude maximum et le temps quilmet pour latteindre.

5. Calculer la vitesse laquelle un grlon frappe le sol,sil tombe du sommet dun cumulo-nimbus haut de10000m, en supposant que la rsistance de lair estngligeable (ce qui nest pas le cas).

6. Un artiste de cirque, jonglant sur une plate-forme dehauteur 15m, lance une balle directement vers le haut une vitesse de 5m/s. La balle quitte sa main 1mau-dessus de la plate-forme. Quelle est laltitudemaximum atteinte par la balle ? Si le jongleur manquela balle, quelle vitesse frappera-t-elle le plancher ?Ngliger la rsistance de lair.

7. Tracer la courbe reprsentative de s (en mtres) enfonction de t (en secondes) pour un corps en chutelibre. Limiter le calcul la dixime seconde de chute,et dresser un tableau des valeurs de t, t2, et s desintervalles de 1 s. Tracer une courbe de s en fonctionde t2. Expliquer vos rsultats.

8. Lacclration la surface de la Lune est environg/6. Si une balle, lance verticalement, atteint unehauteur de 25m sur Terre, quelle hauteur atteint-ellesur la Lune, si elle est lance la mme vitesse ?Ngliger les effets mineurs de la rsistance de lair.

9. Un jeune enfant joue tout seul en jetant une balleverticalement vers le haut. A quelle vitesse doit-il lalancer pour quelle revienne dans ses mainsexactement une seconde plus tard ?

10. Une flche est tire verticalement vers le haut avecune vitesse de 100m/s. En ngligeant la rsistance delair, calculez sa vitesse instantane au bout de 10s detrajet. Quelle est sa vitesse moyenne jusqu cemoment ? Quelle est son acclration instantaneaprs 4,2s de trajet ?

11. La terrasse dobservation du World Centre deCommerce New York tait 419,7m au-dessus dusol. Quel est le temps de chute pour cette hauteur ?Prendre g=9,81m/s2. Est-il raisonnable de ngliger larsistance de lair dans ce problme ? Expliquer.

12. Une petite fuse est lance verticalement,atteignant une vitesse maximum de 100m/s lpuisement de son carburant. Elle continue ensuitede monter jusqu laltitude maximum de 1510m.Supposant que la fuse avait une acclrationuniforme durant le fonctionnement du moteur, pendantcombien de temps a-t-il fonctionn et quelle hauteurle carburant sest-il puis ?

13. Une personne a lch un ptard du toit dunbtiment et la entendu exploser exactement 10s plustard. En ngligeant, la rsistance de lair, en prenantg=9,81m/s2 et 330m/s la vitesse du son, calculer lahauteur laquelle est tomb le ptard avantdexploser.

CHUTE LIBRE

1. Une pierre est lche dune fentre. Elle touche lesol aprs 1,6s.a) A quelle hauteur est situe la fentre?b) Quelle vitesse a atteint la pierre avant de toucher lesol?

2. Une balle est lche au repos, tombe et parcoursles derniers 100m en 2 secondes.a) De quelle hauteur la balle a t lche?b) Quelle est la dure de la chute?

3. Un objet lch du haut dun pont de 12m au-dessusde leau, tombe dans un bateau qui tait unedistance horizontale de 12m quand lobjet tait lch.Trouvez la vitesse moyenne du bateau.

4. Un objet est tir verticalement et atteint une hauteurmaximale de 40m. Calculez la vitesse initiale delobjet.

5. Une balle est jete verticalement vers le haut avecune vitesse 24m/s.a) Quelle hauteur la pierre atteint-elle?b) Combien de temps prendra-t-elle pour toucher lesol?c) Quelle est sa vitesse aprs trois secondes?d) Donner la distance parcourue de la balle durant lesdernires 1,8 secondes.

6. Une balle est jete verticalement vers le bas avecune vitesse initiale de 5m/s du haut dun btiment de60m.a) A quelle hauteur sera la balle au bout duneseconde?b) Quelle est la vitesse lorsquelle atteint le sol?

7. Une pierre est jete verticalement vers le haut dutoit dun btiment de 21m de hauteur avec une vitesseinitiale de 8m/s.a) Calculez le temps coul quand la pierre touche lesol.b) Quelle est la hauteur maximale atteinte par lapierre?c) Quelle est la vitesse lorsquelle atteint le sol?

Selman ATALAY [email protected]


8. Un objet abandonn sans vitesse initiale frappe lesol 5 s plus tard. De quelle hauteur est-il laiss ? Etquelle est la vitesse avec laquelle il frappe le sol ?

9. Un objet abandonn sans vitesse initiale arrive ausol avec une vitesse de 25m/s. De quelle hauteur est-iltomb?

10. Une balle est abandonne sans vitesse initiale. Ladistance parcourue par la balle pour la premireseconde est h1 et la distance parcourue pour lequatrime second est h2. Calculez h1/h2.

11. Une balle est tire verticalement vers le haut unevitesse de 12m/s. Une seconde plus tard unedeuxime balle est tire verticalement vers le haut une vitesse de 12m/s. A quelle hauteur les balles serencontrent-t-elles ? A ce moment le mouvement de lapremire balle est ascendant ou descendant ?

12. Une fuse est lance verticalement avec uneacclration de 8m/s2. 10s plus tard son carburantspuise. Elle continue ensuite de monter jusqulaltitude maximum. Calculez laltitude maximum et letemps de vol. Tracer le graphe vitesse-temps etacclration-temps.

13. Un objet est lancverticalement vers le haut du toitdun btiment. Lobjet est 2mtres au-dessous du toit 2splus tard. Calculez la vitesseinitiale de lobjet. Calculez lahauteur maximale au-dessus dutoit.

14. Un objet est lanc verticalement vers le bas dunehauteur de 40m. Il frappe le sol deux secondes plustard.Quelle est la vitesse initiale de lobjet ?Quelle est la vitesse de lobjet juste avant de frapper lesol ?A quelle altitude se trouve lobjet une seconde aprs letir?

15. Une pierre est lanc verticalement vers le hautavec une vitesse initiale 16m/s. Calculez son vecteurvitesse et le temps de vol quand la pierre est 2.2mau-dessus du sol en descendant.

16. Un paquet est lch dun ballon situ 300mdaltitude et montant la vitesse de10m/s.a) Calculez laltitude maximum du paquetb) Dterminer la position du paquet par rapport auballon 4 s plus tard aprs lavoir laiss.c) Calculez le temps coul lorsquelle frappe le sol.d) Calculez la vitesse du paquet juste avant de frapperle sol.

17. On laisse tomber une pierre du toit dun btiment.Le temps coul pour les deux derniers mtres de lachute est 0,1s. Quelle est la hauteur du btiment ?

18. Un ascenseur de vitesse initiale zro acclreavec une acclration 4m/s2 vers le haut. Un vis tombedu plafond. La hauteur de lascenseur est 1,75m. Encombien de temps frappe-t-il le plancher delascenseur ?

19. Un objet est laiss du point K. Ilparcourt la distance h1 en t1secondes et la distance h2 en t2secondes. Calculez le rapport t1/t2 sih1/h2 =1/3.

20 Une balle est lche du toit dun btiment de lahauteur 90m. Au mme instant on lance une pierrevers le haut avec une vitesse initiale de 50m/s.Combien de secondes plus tard se rencontrent-elles ?Quelles sont les vitesses de la balle et de la pierre aumoment de rencontre?

Sance dexercicesMouvement Projectile :

1. Un ptard est lanc vers le haut dune hauteur 2m une vitesse de 20m/s et un angle de 600 par rapportau sol. Il explose aprs 2s. A quelle hauteur au-dessusdu sol, lexplosion a-t-elle lieu ?

2. Supposons que vous pointiez un fusilhorizontalement vers le centre dune cible unedistance de 100m. Si la vitesse de la balle au sortir ducanon est de 1000m/s, o frappe-t-elle la cible. Onsuppose que les effets arodynamiques sontngligeables.

3. Un objet est lanc horizontalement partir dunefentre avec une vitesse initiale de 20m/s et il atteint lesol 2s plus tard. De quelle hauteur a-t-il t lanc ?

4. Un golfeur dsire rentrer directement sa balle dansun trou 50m sur un terrain plat. Si la balle est lance 450, quelle doit tre sa vitesse initiale ?

5. Un insecte saute et atterrit 20cm plus loin, aprsstre lev dune hauteur environ 130 fois sa propretaille (ce qui est comparable un saut humain de200m !). Supposant un saut 450, calculer la vitessede dcollage de linsecte. Quelle est la taille delinsecte ?

6. Une balle de golf est lance 370 avec une vitessede 60m/s. Ngligeant la rsistance de lair, dterminer(a) la porte et (b) le temps coul lorsquelle frappeau sol.

h1

h2

A

2m

t=2s



7. Une pice de monnaie est jete vers le bas unangle de 530 au-dessous de lhorizontale dun pont 50m au-dessus dun fleuve. Sa vitesse initiale est50m/s. A quel point et avec quelle vitesse frappe-t-elleleau ?

8. Un saumon, nageant pour revenir sa zone dereproduction, saute au-dessus de toutes sortesdobstacles. Le record incroyable de saut en hauteuratteint par ce poisson est de 3,45m. Supposant quilsaute 450, quelle sa vitesse la sortie de leau ?

9. Une balle de base-ball est lance 1.3m au-dessusdu terrain. Le coup lenvoie 300 au-dessus delhorizontale avec une vitesse de 45m/s. La clture duterrain est une distance de 100m et elle a unehauteur de 11,3m. Dterminer si la balle touche laclture ?

10. Deux plongeoirs sont une hauteur 10m et ontleur bord la verticale de chaque extrmit dunepiscine de 30m de longueur. A quelle vitesse doivent-ils sauter horizontalement des bords de ces plate-formes pour se heurter la surface de leau au milieude la piscine ?

ExercicesMouvement Projectile :

1. Un objet a une vitesse de 6m/s lorsquil passe depoint A situ 2m du bord de la surface. Lobjet frappele sol 4m plus loin. Calculez la vitesse (V0) de lobjetjuste avant de quitter la surface.

2. Un avion vole horizontalement 180km/h. Il vaparachuter un colis de premire ncessit sur unepetite le. Lavion vole une altitude de 500m.a) A quelle distance horizontale le colis doit tre lchpour atteindre lle?b) Quelles sont les composantes verticale ethorizontale de la vitesse du colis lorsquil frappe le sol.

3. Une balle est jete dune fentre de la hauteur7,2m. Elle atteint le sol, avec une porte de 18m de labase du btiment.Combien de temps prendra-t-elle pour toucher le sol?A quelle vitesse a-t-elle t jete?

4. Un chasseur vise horizontalement une cible 400mavec son fusil. Si la balle quitte initialement le fusilavec une vitesse de 500m/s, combien de cm la balleva-t-elle frapper la cible?

5. Un objet est lanc avec un angle 0 et avec unevitesse initiale V0 du toit dun btiment de 100mhauteur. Lobjet frappe le sol 10s plus tard et avec uneporte de 300m.a) Calculez langle et la vitesse initiale V0.b) Calcule la vitesse de lobjet juste avant de frapper lesol.

6. Laltitude maximale pour un projectile est 40m.Quelle hauteur peut-elle atteindre sur la Lune ?(gLUNE=1,67m/s2)

7. Un boulet de canon est tir horizontalement dunehauteur de 425m. Le boulet atteint la cible ayant uneposition x = 200m et y = -125m relativement lobus.Calculez la vitesse initiale du boulet.

8. La trajectoire dunprojectile est comme ci-dessus.a) Calculez V0X et V0Y.b) Calculez la porte duprojectile.

9. Une balle est lance dutoit dun btiment avecune vitesse de 15m/sfaisant un angle de 300

avec lhorizontal. Il y unautre btiment 25,8m.A combien de mtre au-dessus ou en dessous duniveau initial, la ballefrappe-t-elle le deuxime btiment ?Si on tire la balle horizontalement combien de mettreen dessous du niveau initial va-t-elle frapper?

10. Un joueur de foot donne un coupde pieds la balle et lance la balle

avec une vitesse initiale de 18 2m/s faisant un angle de 450 aveclhorizontal..a) Quelle est laltitude maximaleatteinte par la balle ?b) Quelle est la porte ?d) Comment peut-il augmenter la porte ?

V0

2m

5m

4m

A

6m/s

V0

450

15m/s

25,8m

300

V0

V0X

V0Y

V=10m/s

V=6m/s



11. Une pierre est lance du point B avec une vitessede 100m/s faisant un angle 530 avec lhorizontal quandun lion est au point A. La pierre atteint le lion au pointK. La distance entre les points A et B est 992m.Calculez la vitesse constante du lion.

12. Un projectile est lanc commeci-contre. Les composantes de lavitesse du projectile au point K sontVX= 5m/s, VY= -10m/s. Calculez lavitesse initiale V0.

13. Un boulet de canon est tir faisant un angle 370. Lecanon frappe le sol 1000m au-dessous du niveauinitial. Si le temps du vol est 20s, calculez la vitesseinitiale du boulet.

14. Une balle estlance 530 avec unevitesse de 10m/s versune plate-formecomme ci-contre.Calculez la porte.

15. Un avion vole horizontalement une hauteur de2000m et une vitesse constante de 140m/s pendantqu'un tank avance dans le mme sens une vitessede 40m/s. Le pilote lche une bombe de lavion. Quelledoit tre la distance horizontale X entre lavion et letank pour que la bombe puisse frapper le tank ?

V0K

15m

Plate-forme

530

V0=10m/s

porte

3m

VAVION=140m/s

VTANK=40m/s

X

200m

V=100m/s

A BK530

VChevalier

992m

Chute Libre Et Mouvementt Projectile EXERCICES

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