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ÉVALUATION SECONDE PHYSIQUE CHIMIE LE SPORT correction

EXERCICE 1 Tapis roulant (5.5 points)Pour s’entrainer dans une salle de sport, Léa marche rapidement sur un tapis roulant qui défile à vitesse constante.Léa est « modélisée » par son centre d’inertie G. 1°) Léa est modélisée par son centre d’inertie G, signifie que l’on étudie le mouvement du centre d’inertie de Léaplutôt que le mouvement du corps entier. Cela permet de simplifier l’étude de la trajectoire. (1pt)  2°) Le mouvement de Léa dans le référentiel lié à la terre est immobile. Elle ne se déplace pas par rapport à la salle

de sport, elle fait du « sur place » (1pt) 3°) Le mouvement de Léa dans le référentiel lié au tapis est un mouvement rectiligne uniforme vers l’avant puisqueles tapis se déplace vers l’arrière à vitesse constante.(1pt) 4°) Le mouvement d’un point du tapis dans le référentiel lié à la terre est u mouvement rectiligne uniforme versl’arrière car la trajectoire est une droite et la vitesse constante.(1pt) 5°) Le mouvement d’un point du tapis dans le référentiel lié à Léa est egalement rectiligne vers l’arrière pusiqueLéa est immobile dans le référentiel terrestre.(1pt)6°) Un exemple de mouvement non pris en compte dans cette étude, du fait de la modélisation de Léa par son cen-tre d’inertie pour l’étude de ce mouvement est le mouvement des bras, de la tête ou des pieds. (0.5 pt) 

EXERCICE N°2 Croix de fer (7.5 points)1°) Bilan des forces qui s’exercent sur le gymnaste assimilé à soncentre d’inertie G.Le poids, exercé par la terre, vertical, dirigé vers le bas passantla le centre de gravité du gymnaste G.Les forces exercées par les anneaux, direction :le long des cor-des des anneaux (verticales accepté), vers le haut, passant parles mains gauche et droite du gymnaste.2°) En appliquant le principe d’inertie, interpréter l’équilibre dugymnaste en terme de forces.

Le gymnaste est en équilibre (mouvement rectiligne uniforme devitesse nulle) donc les forces qui s’exercent sur lui se compen-sent.3°) Le gymnaste à une masse de 64 kg. Calculer le poids du gym-naste. On prendra g = 10 N.kg-1

P = mxg = 64x10 = 640 N4°) Déterminer la valeur de chacune des forces (identiques)exercées par les anneaux sur le gymnaste.Chaque anneau exerce une force F = P/2 = 320N pour compenserle poids.5°) En prenant comme échelle 1cm pour 200N, représenter sur la

photographie les forces s’appliquant au gymnaste. P est représenté par un vecteur de longueur 3,2cmF1 et F2 par une force de 1.6cm

P

F1 F2

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EXERCICE N°3 Chute d’une bille (5 points) 

Une bille de verre est entièrement immergée dans l’eau d’une éprouvette gra-duée, puis lâchée sans vitesse initiale. Le mouvement est filmé à l’aide d’une web-cam, puis les positions successives du centre de la bille sont repérées grâce à unlogiciel de pointage.Données : intervalles de temps entre deux positions successives =40 ms

a) Numéroter les différentes positions de billes dans l’ordre chronologique enpartant de la position G0

b) Quelle est la trajectoire de la bille ? JustifierLes points sont alignés la trajectoires est une droite

c)  En observant la chronophotographie, décrire précisément le mouvement de la

bille en analysant les écarts, la vitesse puis en concluant sur le mouvemententre les points G0 et G5 puis entre les points G5 et G10

Entre les points G0 et G5 , les écarts sont de plus en plus grands, donc la distanceparcourue entre deux intervalles de temps identiques est de plus en plus grande, lavitesse augmente, le mouvement est accéléré, donc rectiligne accéléré.

Entre les points G5 et G10 , les écarts sont identiques, donc la distance parcourueentre deux intervalles de temps est identique , la vitesse augmente, le mouvementest constante, donc le mouvement rectiligne uniforme.

d) Calculer la vitesse lorsque le mouvement est uniforme.

V7 = G5G9/ 4t = 20.10-2/4.40.10-3 = 1, 25 m.s-1

e) Que peut-on dire des forces qui s’appliquent à la bille dans les deux phases dumouvement. (Entre les points G0 et G5 puis entre les points G5 et G10)

D’après les principe d’inertie,Entre les points G0 et G5 le mouvement est rectiligne accéléré donc les forces ne secompensent pasEntre les points G5 et G10 le mouvement est rectiligne uniforme donc les forces quis’appliquent au solide se compensent. 

G0

G1

G2

G3

G4

G5

G6

G7

G8

G9

G10

Exercice 4 : (2 points)Un patineur exerce la même force pendant la même durée sur deux équipiers, Paul et Maxime qui sont proje-

tés sur la glace, mais à des vitesses différentes. Paul a une vitesse de V1 =8,5 km.h-1, Maxime une vitesse V2 = 2m.s-1 a) Lequel est le plus rapide ? Justifier

On convertie la vitesse de Paul en m.s-1V1 = 8,5.103/3600 = 2,4 m.s-1 Paul est plus rapide qe Maxime

b) Que peut-on conclure à propos de ces deux équipiers ? Il n’ont pas la même masse. Maxime est plus lourdque Paul car, sa la vitesse de paul est plus importante, l’effet de la force sur lui est plus grand. 

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ÉVALUATION SECONDE PHYSIQUE CHIMIE LE SPORT SUJET 3

EXERCICE 1 Tapis roulant (5.5 points)Pour s’entrainer dans une salle de sport, Léa marche rapi-

dement sur un tapis roulant qui défile à vitesse constante.

Léa est « modélisée » par son centre d’inertie G. 1°) Que signifie la phrase : Léa est modélisée par son cen-

tre d’inertie G ? Qu’est ce que cela apporte-t-il à l’étude

du mouvement ?2°) Quel est le mouvement de Léa dans le référentiel lié à

la terre ?3°) Quel est le mouvement de Léa dans le référentiel lié

au tapis ?

4°) Quel est le mouvement d’un point du tapis dans le ré-férentiel lié à la terre ?

5°) Quel est le mouvement d’un point du tapis dans le ré-

férentiel lié à Léa ?6°) Donner un exemple de mouvement non pris en compte

dans cette étude, du fait de la modélisation de Léa parson centre d’inertie pour l’étude de ce mouvement. 

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EXERCICE N°2 Croix de fer (7.5 points)

Une des épreuves de gymnastique masculine est

le mouvement des anneaux. La redoutable figure de lacroix de fer impose au gymnaste le maintient immobi-le de son corps comme sur la photo.1°) Faire le bilan des forces qui s’exercent sur le gym-

naste assimilé à son centre d’inertie G. Préciser àchaque fois qui exerce la force, ainsi que les caracté-

ristiques direction, sens, point d’application. 2°) En appliquant le principe d’inertie, interpréter l’é-

quilibre du gymnaste en terme de forces.3°) Le gymnaste à une masse de 64 kg. Calculer le poids

du gymnaste. On prendra g = 10 N.kg-1 4°) Déterminer la valeur de chacune des forces(identiques) exercées par les anneaux sur le gymnaste. 

5°) En prenant comme échelle 1cm pour 200N, repré-

senter sur la photographie les forces s’appliquant augymnaste.

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EXERCICE N°3 Chute d’une bille (5 points) 

Une bille de verre est entièrement immergée

dans l’eau d’une éprouvette graduée, puis lâchée sansvitesse initiale. Le mouvement est filmé à l’aide d’unewebcam, puis les positions successives du centre de la

bille sont repérées grâce à un logiciel de pointage.Données : intervalles de temps entre deux positionssuccessives =40 ms

a) Numéroter les différentes positions de billesdans l’ordre chronologique en partant de la position G0

b) Quelle est la trajectoire de la bille ? Justifier 

c) En observant la chronophotographie, décrire

précisément le mouvement de la bille en analysant les

écarts, la vitesse puis en concluant sur le mouvemententre les points G0 et G5 puis entre les points G5 et

G10 d) Calculer la vitesse lorsque le mouvement est uni-forme.

e) Que peut-on dire des forces qui s’appliquent à labille dans les deux phases du mouvement. (Entre lespoints G0 et G5 puis entre les points G5 et G10)

Exercice 4 : (2 points)Un patineur exerce la même force pendant la même du-

rée sur deux équipiers, Paul et Maxime qui sont projetéssur la glace, mais à des vitesses différentes. Paul a une vi-tesse de V1 =7km.h-1, Maxime une vitesse V2 = 3m.s-1 

a) Lequel est le plus rapide ? Justifierb) Que peut-on conclure à propos de ces deux équi-

piers ?

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ÉVALUATION SECONDE PHYSIQUE CHIMIE LE SPORT SUJET 2

EXERCICE 1 Tapis roulant (5.5 points)Pour s’entrainer dans une salle de sport, Léa marche rapidement sur un tapis roulant qui dé-file à vitesse constante. Léa est « modélisée » par son centre d’inertie G. 1°) Que signifie la phrase : Léa est modélisée par son centre d’inertie G ? Qu’est ce que celaapporte-t-il à l’étude du mouvement ? 2°) Quel est le mouvement d’un point du tapis dans le référentiel lié à la terre ? 

3°) Quel est le mouvement d’un point du tapis dans le référentiel lié à Léa ? 

4°) Quel est le mouvement de Léa dans le référentiel lié à la terre ? 

6°) Quel est le mouvement de Léa dans le référentiel lié au tapis ? 

6°) Donner un exemple de mouvement non pris en compte dans cette étude, du fait de la mo-délisation de Léa par son centre d’inertie pour l’étude de ce mouvement. 

EXERCICE N°1 Croix de fer (7.5 points)

Une des épreuves de gymnastique masculine est le mouvement desanneaux. La redoutable figure de la croix de fer impose au gymnaste lemaintient immobile de son corps comme sur la photo.1°) Faire le bilan des forces qui s’exercent sur le gymnaste assimilé à son

centre d’inertie G. Préciser à chaque fois qui exerce la force, ainsi queles caractéristiques direction, sens, point d’application. 2°) En appliquant le principe d’inertie, interpréter l’équilibre du gymnasteen terme de forces.3°) Le gymnaste à une masse de 48 kg. Calculer le poids du gymnaste. Onprendra g = 10 N.kg-1 4°) Déterminer la valeur de chacune des forces (identiques) exercées parles anneaux sur le gymnaste.5°) En prenant comme échelle 1cm pour 100N, représenter sur la photo-graphie les forces s’appliquant au gymnaste. 

EXERCICE N°3 Chute d’une bille (5 points) 

Une bille de verre est entièrement immergée dans l’eau d’une éprouvettegraduée, puis lâchée sans vitesse initiale. Le mouvement est filmé à l’aide d’unewebcam, puis les positions successives du centre de la bille sont repérées grâceà un logiciel de pointage.Données : intervalles de temps entre deux positions successives =60 ms

a) Numéroter les différentes positions de billes dans l’ordre chronologique

en partant de la position G1

b) Quelle est la trajectoire de la bille ? Justifier 

c) En observant la chronophotographie, décrire précisément le mouvement

de la bille en analysant les écarts, la vitesse puis en concluant sur le mouvemententre les points G1 et G6 puis entre les points G6 et G11 d) Calculer la vitesse lorsque le mouvement est uniforme.e) Que peut-on dire des forces qui s’appliquent à la bille dans les deux pha-ses du mouvement. (Entre les points G1 et G6 puis entre les points G6 et G11)

 Nom :.................................................................

Exercice 4 : (2 points)

Un patineur exerce la même force pendant la même durée sur deux équipiers, Paul et Maxime qui sont proje-tés sur la glace, mais à des vitesses différentes. Paul a une vitesse de V1 =8,5 km.h-1, Maxime une vitesse V2 = 2m.s-1 a) Lequel est le plus rapide ? Justifierb) Que peut-on conclure à propos de ces deux équipiers ?

7/25/2019 Nki Ce Matin

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  Auto Eval

SP1♥U24  J’ai compris que la nature du mouvement observé dépend du référentiel choisi.   A ECA NA   A ECA NA 

SP2  Je sais réaliser et exploiter des enregistrements vidéo pour analyser des mou-vements. 

 A ECA NA   A ECA NA 

SP3  Je sais porter un regard critique sur un protocole de mesure d’une durée enfonction de la précision 

 A ECA NA   A ECA NA 

SP4♥U28  Je sais qu’une force s’exerçant sur un corps modifie la valeur de sa vitesse et/

ou la direction de son mouvement et que cette modification dépend de la mas-se du corps. 

 A ECA NA   A ECA NA 

SP5-U29  Je sais utiliser le principe d’inertie pour interpréter des mouvements simples entermes de forces. 

 A ECA NA   A ECA NA 

Auto Eval

SP1♥U24  J’ai compris que la nature du mouvement observé dépend du référentiel choisi.   A ECA NA   A ECA NA 

SP2  Je sais réaliser et exploiter des enregistrements vidéo pour analyser des mou-vements. 

 A ECA NA   A ECA NA 

SP3  Je sais porter un regard critique sur un protocole de mesure d’une durée enfonction de la précision 

 A ECA NA   A ECA NA 

SP4♥U28  Je sais qu’une force s’exerçant sur un corps modifie la valeur de sa vitesse et/

ou la direction de son mouvement et que cette modification dépend de la mas-se du corps. 

 A ECA NA   A ECA NA 

SP5-U29  Je sais utiliser le principe d’inertie pour interpréter des mouvements simples entermes de forces. 

 A ECA NA   A ECA NA 

Auto Eval

SP1♥U24  J’ai compris que la nature du mouvement observé dépend du référentiel choisi.   A ECA NA   A ECA NA 

SP2  Je sais réaliser et exploiter des enregistrements vidéo pour analyser des mou-vements. 

 A ECA NA   A ECA NA 

SP3  Je sais porter un regard critique sur un protocole de mesure d’une durée enfonction de la précision 

 A ECA NA   A ECA NA 

SP4♥U28  Je sais qu’une force s’exerçant sur un corps modifie la valeur de sa vitesse et/

ou la direction de son mouvement et que cette modification dépend de la mas-se du corps. 

 A ECA NA   A ECA NA 

SP5-U29  Je sais utiliser le principe d’inertie pour interpréter des mouvements simples entermes de forces. 

 A ECA NA   A ECA NA 

Auto Eval

SP1♥U24  J’ai compris que la nature du mouvement observé dépend du référentiel choisi.   A ECA NA   A ECA NA 

SP2  Je sais réaliser et exploiter des enregistrements vidéo pour analyser des mou-vements. 

 A ECA NA   A ECA NA 

SP3  Je sais porter un regard critique sur un protocole de mesure d’une durée enfonction de la précision 

 A ECA NA   A ECA NA 

SP4♥U28  Je sais qu’une force s’exerçant sur un corps modifie la valeur de sa vitesse et/

ou la direction de son mouvement et que cette modification dépend de la mas-se du corps. 

 A ECA NA   A ECA NA 

SP5-U29  Je sais utiliser le principe d’inertie pour interpréter des mouvements simples entermes de forces. 

 A ECA NA   A ECA NA 

Auto Eval

SP1♥U24  J’ai compris que la nature du mouvement observé dépend du référentiel choisi.   A ECA NA   A ECA NA 

SP2  Je sais réaliser et exploiter des enregistrements vidéo pour analyser des mou-vements. 

 A ECA NA   A ECA NA 

SP3  Je sais porter un regard critique sur un protocole de mesure d’une durée enfonction de la précision 

 A ECA NA   A ECA NA 

SP4♥U28  Je sais qu’une force s’exerçant sur un corps modifie la valeur de sa vitesse et/

ou la direction de son mouvement et que cette modification dépend de la mas-se du corps. 

 A ECA NA   A ECA NA 

SP5-U29  Je sais utiliser le principe d’inertie pour interpréter des mouvements simples entermes de forces. 

 A ECA NA   A ECA NA