Solution des exercices : Généralités sur le mouvement - 2nd S
Classe:
Seconde
Exercice 1
I. Dans chacun des cas suivants, choisissons la bonne réponse.
1) Dans le cas d'un mouvement rectiligne uniforme
a) le vecteur vitesse est constant.
2) Dans le cas d'un mouvement circulaire uniforme
b) la valeur du vecteur vitesse est constante.
3) Dans le cas d'un mouvement curviligne uniforme:
b) la valeur du vecteur vitesse est constante.
4) Lorsque la valeur du vecteur vitesse est constante
a. le mouvement est uniforme.
5) Lorsque le vecteur vitesse est constant
b) le mouvement est rectiligne uniforme.
II. Lorsqu'on éternue, on ferme les yeux involontairement. Le conducteur d'une automobile roulant à 108km.h−1 éternue pendant une demi-seconde.
Calculons la distance qu'il a parcouru sans voir la route.
Soit d cette distance alors, on a : d=v.t
avec t=12s=12×13600h
A.N : d=108×17200=0.015
Donc, d=0.015km=15m
Exercice 2
On étudie la course d'Usain Bolt le Jamaïcain avec précision. On effectue un chronométrage tous les 10 mètres.
1) Complétons la colonne position
M0M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10Temps (s)01.852.913.824.705.516.377.198.018.879.72Position (m)0102030405060708090100Vitesseinstantanée−6.910.211.211.811.9811.9012.211.911.7−(m/s)
2) Calculons les différentes vitesses instantanées. (Voir tableau)
3) Calculons la vitesse moyenne entre M0 et M3, puis entre M4 et M9
On a :
VM=M0M3t3−t0=30−02.9−0=10.3
Ainsi, VM=10.3m.s−1
VM=M0M3t3−t0
De même on a :
VM′=M4M9t9−t4=90−408.87−4.70=12
D'où, VM′=12m.s−1
D'où, v2=0.33m⋅s−1
Exercice 3
Un mobile autoporteur est lancé sur une table horizontale : On enregistre les positions successives d'un point M du mobile.
Entre deux positions enregistrées, il s'est écoulé une durée Δt=60ms.
L'enregistrement de sa trajectoire est donnée par la figure ci-dessous :
M0M1M2M3M4M5M6M7M8M9⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅t0t1t2t3t4t5t6t7t8t9
Échelle : 1cm sur le schéma représente 2cm en réalité
1) Nommons les points M0; M1; M2; … (M0 étant le premier point de la trajectoire).
M0; M1; M2; …Mn sont respectivement le premier, deuxième , troisième… (n+1)ième point de la trajectoire
2) La trajectoire du mobile est une droite
3) Nature du mouvement du mobile
Le mouvement est rectiligne uniforme car, la trajectoire est une droite et le mobile parcourt des distances égales pendant des durées égales
4) Calcul des vitesses instantanées du mobile aux dates t2, t4 et t7.
v2=M1M3t3−t1=M1M32Δt=4⋅10−22×60⋅10−3=0.33
D'où, v2=0.33m⋅s−1
v4=M5M3t5−t3=M5M32Δt=4⋅10−22×60⋅10−3=0.33
Donc, v4=0.33m⋅s−1
v7=M8M6t8−t6=M8M62Δt=4⋅10−22×60⋅10−3=0.33
Ainsi, v7=0.33m⋅s−1
5) Représentons le vecteur vitesse du mobile aux positions M2, M4 et M7.

Échelle : 0.5cm⟶0.33m⋅s−1
6) On constate que le vecteur- vitesse instantanée est constant.
Le résultat est donc en accord avec la réponse de la 3e. question
7) La vitesse du mobile au point M9
Le mouvement étant rectiligne uniforme alors, la vitesse est une constante d'où :
v9=0.33m⋅s−1
v9=0.33m⋅s−1
Exercice 4 : Mouvement d'un objet
On repère les positions successives d'un point L d'un disque tournant autour d'un axe grâce à une lampe clignotante placée en L et qui émet des éclairs à intervalles réguliers τ=20ms.

N.B : la courbe n'est pas à échelle. Cependant, entre deux éclairs on mesure 1.5cm
1) Déterminons la vitesse instantanée de L en L6 et L2
On a :
V6=L5L7t7−t5=L5L72τ=3.10−22×20.10−3=0.75
D'où, V6=0.75m.s−1
De même :
V2=L1L3t3−t1=L1L32τ=3.10−22×20.10−3=0.75
Donc, V2=0.75m.s−1
Traçons les vecteurs vitesses associés (Voir figure)
2) Calculons, sans utiliser la règle, la vitesse angulaire (ω) du solide.
Le mouvement est circulaire uniforme alors :
ω=α5τ=π25×τ=π2×5×20.10−3=103×π200=5π
Ainsi, ω=15.7rad.s−1
3) Vérifions la relation entre V et ω, la vitesse angulaire.
Par mesure, on trouve R=5cm
Par calcul, on a :
V=Rω⇒R=Vω⇒R=0.7515.7⇒R=4.8cm
Donc, aux erreurs expérimentales près, on trouve le même rayon.
4) En déduisons la période T de rotation.
On a :
ω=2πT⇒T=2πω⇒T=2π5π⇒T=0.4
D'où, T=0.4s
5) Le vecteur vitesse de L n'est pas constant au cours du temps, car il change de direction et de sens au cours du temps.
Exercice 5 : Étude du mouvement d'un enfant sur un tremplin
L'enregistrement ci-dessous représente dans le référentiel terrestre les positions Ei d'un enfant en rollers sur un tremplin.
Ces positions sont inscrites à intervalles de temps égaux τ=0.20s
1) Détermination des différentes phases du mouvement (uniforme, accéléré, décéléré).
− De E1 à E2, le mouvement est accéléré car le mobile parcourt des distances de plus en plus grandes pour des durées égales.
− De E3 à E10, le mouvement est décéléré car le mobile parcourt des distances de plus en plus petites pour des durées égales
− De E10 à E12, le mouvement est uniforme car le mobile parcourt des distances égales pour des durées égales
− De E12 à E14, le mouvement est accéléré
2) Détermination des valeurs de v1 et v8, vitesses instantanées du point E aux instants t1 et t8
On a :
V1=E0E2t2−t0=E0E22τ=8×0.52×0.20=10
Donc, V1=10m.s−1
De même :
V8=E7E9t9−t7=E7E92τ=2.5×0.52×0.20=3.125
D'où, V8=3.125m.s−1
3) Représentation des vecteurs vitesse →v1 et →v8
Échelle : 1cm⟶2m.s−1

Exercice 11
Un camion M1 quitte une ville A à 8h50min pour se rendre à une ville B avec une vitesse constante V1=126km.h−1
Un autre camion M2 quitte ville B à 9h pour se rendre à la ville A avec une vitesse V2 inconnue. La route est supposée rectiligne et la distance entre les deux villes est de 259km.

1) Calculons de la durée et la distance parcourue par M1 avant le départ de M2.
Soit t=t2−t1 avec t1 la date de départ de M1 et t2 la date de départ du camion M2
On a :
t=t2−t1=9h−8h50mn==8h60mn−8h50mn=10mn
D'où, t=10mn
Ainsi, au bout de t=10mn le camion M1 aura parcouru une distance x01=V1.t
Par suite :
x01=V1.t=126×1060=21
D'où, x01=21km
2) En prenant comme origine des espaces (x=0) la ville A et comme origine des dates (t=0) l'instant de départ du camion M2.
2.1) Déterminons l'équation horaire x1 du camion M1
Soit : x1=V1t+x01⇒x1=126t+21
D'où, x1(t)=126t+21
2.2) Détermination en fonction de V2 l'équation horaire x2 du camion M2.
En tenant compte de l'orientation de l'axe, on a : x2=−V2t+x02
Or, à t=0s, x02=259km donc, x2=−V2t+259
Ainsi, x2(t)=−V2t+259
3) Déterminons La date t et l'heure d'arrivée t′ du camion M1 à destination
L'équation horaire du camion M1 étant donnée par : x1=126t+21
Comme la distance entre les deux villes est de 259km alors, le camion M1 arrive à destination lorsque x1=259.
Par suite,
126t+21=259⇒126t=259−21⇒t=259−21126⇒t=1h 53mn
D'où, t=1h 53mn
Le camion M1 ayant quitté la Ville A vers 8h 50mn donc, l'heure d'arrivée t′ à destination sera donnée par :
t′=8h 50mn+t=8h 50mn+1h 53mn=10h 43mn
Ainsi, t′=10h 43mn
4) Déterminons la vitesse V2 du camion M2 pour que les deux mobiles arrivent en même temps à destination
Soit t″ le temps mis par le camion M2 pour arriver à destination.
L'heure d'arrivée étant égale t′=10h 43mn alors,
t″=10h 43mn−9h=1h 43mn
Par ailleurs, d'après l'équation horaire du camion M2, on a : x2=−V2t+259
Or, le camion M2 arrive à destination lorsque x2=0
Par suite,
−V2.t″+259=0⇒V2=259t″⇒V2=259(1+4360)⇒V2=150.87km⋅h−1
D'où, V2=150.87km⋅h−1
5) En supposant que V2=238m.s−1, en déduisons :
5.1) La date et l'heure de rencontre des deux camions.
Soit : V2=238m⋅s−1, ce qui donne, après conversion :
V2=238×3.6=856.8km⋅h−1
L'équation horaire sera alors donnée par :
x2=−856.8t+259
A la rencontre, on a : x1=x2
Ainsi,
126t+21=−856.8t+259⇒126t+856.8t=259−21⇒982.8t=238⇒t=238982.8⇒t=14.5mn
D'où, t=14mn 30s
L'origine des dates (t=0) étant l'instant de départ du camion M2 donc, l'heure de rencontre t′ est donnée par
t′=9h+14mn 30s=9h 14mn 30s
D'où, t′=9h 14mn 30s
5.2) La position de rencontre.
Soit d la position de rencontre des deux camions.
Considérons l'équation horaire du camion M2 :x2=−856.8t+259
On obtient alors : d=−856.8×14.560+259=51.9km
D'où, d=51.9km
6) Déterminons les dates où les deux camions sont distants de 5km
Les deux camions sont distants de 5km signifie que |x2−x1|=5
On a :
|x2−x1|=5⇔|−856.8t+259−(126t+21)|=5⇔|−982.8t+238|=5⇔{−982.8t+238=5−982.8t+238=−5⇔{−982.8t=−233−982.8t=−243⇔{t=233982.8t=243982.8⇔{t1=14mn 12st2=14mn 48s
Commentons le résultat
La date t1 correspond à la date avant la rencontre
La date t2 correspond à la date après la rencontre
Exercice 12

1. Nature précise du mouvement
Le mouvement est uniformément accéléré, car le mobile parcourt des distances de plus en plus grandes pour des durées égales
2-1. Mesure de la distance M0M8
M0M8=23cm
2.2 Déterminons l'intervalle de temps qui sépare les deux positions M0 et M8
t=40m⋅sΔt=8t=8×40m⋅s⇒Δt=3.2⋅10−1s
2.3 Déterminons les valeurs des vitesses instantanées v1, v2 et v5.
v1=M0M2t2−t0=M0M22t=1.5⋅10−22×40⋅10−3⇒v1=0.19m⋅s−1
v2=M1M3t3−t1=M1M32t=3⋅10−22×40⋅−3⇒v2=0.38m⋅s−1
v5=M4M6t6−t4=M4M62t=7⋅10−22×40⋅10−3⇒v2=0.88m⋅s−1
3.2. Les vitesses instantanées augmentent avec le temps.
L'observation des vitesses instantanées successives permet donc d'affirmer que le mouvement du mobile autoporteur est accéléré
3.3. Représentons les vecteurs vitesses instantanées correspondant aux positions M2 et M5 du mobile
(Voir figure)
Exercice 13

1. Complétons le tableau
Partie du trajet Nature de la trajectoire Nature du mouvementABDroite Rectiligne BCArc de cercle Circulaire CDCourbe Curviligne
2.a. Détermination de sa vitesse moyenne V1 sur le trajet AB.
V1=ABΔt1=34020⇒V1=17m⋅s−1
b. Détermination de la distance du parcours BC.
BC=V2Δt2=15.7×30⇒BC=471m
c. Détermination de la durée Δt3 de ce parcours CD
Δt3=CDV3=14314.3⇒Δt3=10s
3) Déduisons la nature du mouvement du mobile sur tout le trajet entre A et D
Le mouvement du mobile sur tout le trajet est curviligne, puisque la trajectoire est une courbe
4. Calcul de la vitesse moyenne Vm du mobile sur tout le trajet entre A et D.
Vm=AB+BC+CDΔt1+Δt2+Δt3=340+471+14320+30+10⇒Vm=15.9m⋅s−1
Exercice 14

1. Étude de la phase I
a. Rappel de la définition de la trajectoire d'un mobile.
La trajectoire d'un mobile est l'ensemble des positions successivement occupées par le mobile au cours du temps
b. La vitesse du véhicule de 0 à 12 secondes augmente , la vitesse est une fonction croissante du temps
c. Déduction de la nature du mouvement du véhicule
Le mouvement est accéléré
2) Étude la phase II
a. La vitesse du véhicule pendant cette phase est constante
b. Détermination, à partir du graphique, la vitesse du véhicule et la durée de la phase II.
VII=35m⋅s−1
c.Convertissons la vitesse du véhicule pendant cette phase en km⋅h−1.
VII=35m⋅s−1=35×ms=35×103km13600h⇒VII=126km⋅h−1
d. Calcul de la distance d parcourue par le véhicule au cours de cette phase.
dII=VIIΔtII=126×(24−12)⇒dII=1512km
3. Étude de la phase III
a. La vitesse du véhicule pendant cette phase diminue , car cette vitesse est une fonction décroissante du temps
b. Nature de mouvement du véhicule au cours de cette phase
Le mouvement du véhicule est retardée ou décéléré
c.Détermination, à partir du graphique, la vitesse en m⋅s−1 du véhicule au temps t=30secondes
VIII=15m⋅s−1
Commentaires
Salymata (non vérifié)
sam, 09/12/2020 - 02:27
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s'il vous proposez une
Sokhna (non vérifié)
sam, 11/07/2020 - 11:52
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Ton numéro
Astou diouf (non vérifié)
dim, 11/12/2023 - 13:09
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Correction exercice 10svpppp
Astou diouf (non vérifié)
dim, 11/12/2023 - 13:09
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Astou diouf (non vérifié)
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Ali gawe (non vérifié)
jeu, 08/22/2024 - 21:48
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Correction de l'exercice 10
Astou diouf (non vérifié)
dim, 11/12/2023 - 13:09
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Astou diouf (non vérifié)
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Correction exercice 10svpppp
Mama Demba (non vérifié)
jeu, 11/21/2024 - 17:29
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Détails exo 11
Marie Kanté (non vérifié)
ven, 12/04/2020 - 23:46
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Fatim ba (non vérifié)
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Fatim ba (non vérifié)
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dim, 12/06/2020 - 03:20
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demande de correction
Anonyme (non vérifié)
dim, 12/13/2020 - 07:28
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Super pour les corrections
morel (non vérifié)
mer, 09/28/2022 - 18:42
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exercice10 la correction svp
Cheikh tidiane DIENE (non vérifié)
ven, 12/25/2020 - 14:09
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Mbéne séne (non vérifié)
mer, 01/03/2024 - 23:16
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Aider moi sur l'exercice 11
Cheikh tidiane DIENE (non vérifié)
ven, 12/25/2020 - 14:09
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Demande d'aide
Anonyme (non vérifié)
sam, 01/02/2021 - 15:29
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S'il vous plait aider moi sur
fcherif
sam, 01/02/2021 - 16:27
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T'inquiète on va mettre la
T'inquiète on va mettre la correction
sokhna_jarrah (non vérifié)
sam, 01/09/2021 - 23:52
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Rectification
Christian
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Ma pensée sur le site
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Exo 4
Youssou (non vérifié)
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Exercice 6
أماء (non vérifié)
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لم أجد إجابة التمرين 6
Anonyme (non vérifié)
ven, 12/10/2021 - 00:10
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il n'y a que les équations
Anonyme (non vérifié)
dim, 12/19/2021 - 14:31
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4.10-2 vient dou?
Anonyme (non vérifié)
ven, 03/18/2022 - 06:34
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C'est tellement magnifique et
Ségolène mendy (non vérifié)
mer, 05/11/2022 - 21:39
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Est ce que je peux avoir la
Anonyme (non vérifié)
mer, 08/17/2022 - 14:29
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Il faut répondre aux
Al-annaf Mahamat (non vérifié)
mer, 10/19/2022 - 06:57
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S'il vous plaît aider moi sur
Mamadou Diallo (non vérifié)
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Exo 3
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