04 - Application à la chute

Question 1

Un objet chute d’une hauteur h avec une vitesse initiale horizontale à une distance d. Avec h=8m, d=5m et 10^-1/2=0,32 : quel est le temps de chute ?

A. 0,6s

B. 1,3s

C. 1,6s

D. 3,2s

E. 4,8s

Answer 1

B

Question 2

On étudie la chute verticale d’une bille sphérique métallique de masse volumique ρ_bille = 8000kg.m^-3 dans un lique de masse volumique ρ_liq = 2000kg.m^-3. Le frottement est modélisé par une force F ⃗ = -6πηrv ⃗ où η=6,0kg(m.s)^-1, r le rayon de la bille et v ⃗ la vitesse de la bille. On constate que la vitesse tend rapidement vers une limite de v_ℓ= 2cm.s^-1. Quel est le rayon de la bille ?

A. 3mm

B. 10mm

C. √6µm

D. 6mm

E. Autre

On remplace la bille par une bille de rayon 5r. La vitesse limite est alors :

A. 2 cm/s

B. 10 cm/s

C.50 cm/s

D. 75 cm/s

E. 1 m/s

Answer 2

AC

Question 3

Un court de tennis a une longueur 2ℓ et le filet une hauteur h. Une balle, dont la trajectoire est située dans un plan vertical perpendiculaire au filet, part depuis le sol d’une extrémité du court, rase le file et retombe sur l’autre extrémité du court. Son vecteur vitesse initiale fait un angle θ avec l’horizontale. La tangente de l’angle θ en fonction de h et l est :

A. h/2ℓ

B. 2h/ℓ

C. h/ℓ

D.√(h/ℓ)

E. √(2h/ℓ)

La vitesse initiale de la balle est :

A. 2gl / sin2θ

B. gl / 2sin2θ

C. √( 2gh / sin2θ )

D. gh / 2sin2θ

E. √( 2gl / sin 2θ)

Answer 3

BE

Question 4

Un athlète a lâché le boulet à une hauteur de 2m avec une vitesse de valeur v₀= 13,42m/s dans une direction faisant un angle de 45° par rapport à l’horizontale. Quelle est la distance atteinte par le poids ?

A. 10m

B. 20m

C. 25m

D. 30m

E. 35m

Answer 4

B

Question 5

Un sauteur réalise un saut de l’ange d’une falaise d’une hauteur de 40m. Au moment du saut, le corps fait un angle de 45° avec l’horizontale. Quand il atteint la surface de l’eau, le sauteur se trouve à une distance de 8m, comptée horizontalement à partir du bas de la falaise. En négligeant l’action de l’air, la valeur de la vitesse initiale en m.s^-2 est voisine de :

A. 14,2

B. 3,6

C. 2,5

D. 10,0

E. 4,1

Answer 5

B

Question 6

Un objet, de masse 100g et de densité d, chute verticalement sans vitesse initiale dans de l’eau de masse volumique ρ_e = 1g.cm^-3. La force de frottement est du type kv². Son mouvement est décrit par l’équation différentielle suivante : dv/dt = 6 - 1,5v²

1. d = 4
2. d = 2,5
3. v_ℓ= 4 m/s
4. k = 0,2 kg/m
5. v_ℓ= 2 m/s

La combinaison correct est :

A. 1-5

B. 2-3

C. 1-4-5

D. 2-3-4

E. 2-5

Answer 6

E