EXERCICE BAC BLANC PHYSIQUE Mouvement et mecanique de newton

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ENTRAINEMENT BAC PHYSIQUE EXERCICE TYPE BAC BLANC : Etude d’un mouvement

Mécanique de Newton

Une petite voiture électrique de masse « m », assimilée à son centre d’inertie G (point), glisse sans frottement dans une gouttière inclinée (d’un angle α par rapport au sol). La voiture, non allumée, est lâchée sans vitesse initiale du point A situé à une hauteur « h » par rapport au sol. Arrivée au point B, un dispositif à distance, lui permet d’exercer une force motrice F et aborde un demi-cercle de rayon « R ».

O ’ Trajet AB : 1- Faire le bilan des forces et donner les composantes des vecteurs force dans le repère (A,x,y), 2- la deuxième loi de Newton , montrer que l’accélération de la bille est constante etA l’aide de vaut a0= 3,4-2. m.s 3- On s’intéresse à l’axe (Ax). 3a- Ecrire les composantes ax, vxet donner l’équation horaire x(t). -- 3b- En déduire le temps mis pour parcourir la distance AB. - 3c- En déduire la valeur de la vitesse vB= 4,4 m.s-1au point B. 4- de l’axe (O’,z) retrouverA l’aide du théorème de l’énergie cinétique et la valeur de la vitesse au point B. Trajet BC : La voiture électrique aborde maintenant une portion circulaire BC en exerçant une force motrice F telle que le mouvement reste circulaire uniforme. On néglige toujours les forces de frottement. 5- Construire, sur le schéma, au point M, les forces exercées sur la voiture en justifiant votre construction. On filme la trajectoire de la voiture entre les points B et C. (voir feuille annexe). L’intervalle de temps entre chaque point est Δt=25 ms . 6- vitesse est constante et égale à 4,4 m.sVérifier que la -1déplacement de la voiture aux points Mlors du 3et M9. 7- Construire les vecteurs%V3etV5au point M4 puis%V9etV11au point M10. Echelle : 1cm1,0 m.s-1 8- vecteurs accélération aux points MEn déduire la construction des4 M et10 vérifier que l’accélération est et constante et radiale. 9- Trouver la valeur du rayon R du demi-cercle.

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