M�canique : vitesse, force, �nergie cin�tique.

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M�canique.
Un scooter parcourt 10 km en 15 minutes. Il roule en ville, o� la vitesse est limit�e � 50 km/h.
 Calculer la vitesse moyenne ( en km/h et en m/s) de ce scooter sur ce trajet.
vmoy (km/h) = distance (km) / dur�e (h) ; 15 min = 0,25 h ; vmoy = 10/0,25 = 40 km/h.
Puis diviser par 3,6 : vmoy = 40/3,6 =11,1 ~11 m/s.
Il re�oit quelques mois plus tard une contravention pour exc�s de vitesse.
 Les gendarmes lui expliquent alors son erreur en lui pr�sentant le graphique  ci-dessous. Il repr�sente la vitesse en fonction du temps, d’un automobiliste ayant lui aussi commis une infraction.

Quel est la nature du mouvement entre 0 et 4 min ?
La valeur de la vitesse �tant constant, lemouvement est uniforme.
Quel est la nature du mouvement entre 4 et 6 min ?
La valeur de la vitesse diminue jusqu� une valeur nulle ( arr�t).
Le mouvement est uniform�ment ralenti ou frein�.

Quel est la nature du mouvement entre 8 et 10 min ?
La valeur de la vitesse augmente : le mouvement est uniform�ment acc�l�r�.
A quel moment est-il en infraction ?
Entre 0 et environ 4,5 minutes, la vitesse est sup�rieure � 50 km/h : le scooter est en infraction.

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La lune tourne autour de la terre. Ce mouvement est comparable � celui de la terre autour du soleil.
Quel ph�nom�ne est responsable de ces deux mouvements ?
La gravitation est responsable de ces deux mouvements.
Le cartable de Pierre a une masse �gale � 6 kg.
Quel instrument utilise-t-on pour mesurer le poids ?
Un dynamom�tre mesure l'intensit� d'une force.
Quelle valeur indiquera t-il, sachant que l'intensit� de la pesanteur sur la terre est g = 10 N/kg ?
P = m g = 6*10 = 60 N.
Sachant que l'intensit� de pesanteur est 6 fois plus faible sur la lune que sur la terre, on souhaite comparer le poids du cartable de Pierre sur la lune � son poids sur la terre.
Calculer le poids du cartable sur la lune.
60 / 6 = 10 N, c'est � dire 6 fois plus faible que sur la terre.

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Le coup franc.
Le joueur s'�lance et frappe le ballon de masse m = 550 g.
Donner la relation entre le poids, la masse et l'intensit� de la pesanteur g = 10 N /kg. Indiquer les unit�s.
P = m g avec P, poids en newton ( N) et m : masse en kg.
 Convertir la masse du ballon en kg puis calculer le poids du ballon.
550 g = 0,55 kg. P = mg = 0,55*10 = 5,5 N.
La vitesse du ballon varie entre la frappe et l'arriv�e au but, celle-ci prend une valeur maximale en vol v = 30 m/s.
Donner l'expression de l'�nergie cin�tique en pr�cisant les unit�s. Calculer l'�nergie cin�tique maximale du ballon.
Ec = �mv2 avec Ec �nergie cin�tique en joules, m masse ne kg et v vitesse en m/s.
Ec = 0,5*0,55*302 = 2,475 102 ~2,5 102 J.



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