Examen National 2021 SM - Lois de Newton - Chute Verticale d'un Solide

Dans cette vidéo je vais corriger avec vous l'exercice de mécanique, qui est l'extrait de l'examen national 2021 SM, dans lequel on étudiera le mouvement d'un solide sur un plan incliné avec et sans frottements et le mouvement de chute libre avec frottements fluides.

Cette vidéo est destinée aux étudiants 2ème année bac SM et S.ex

N'oubliez pas qu'il est important d'essayer de travailler l'exercice avant de voir la correction.

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▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬Exercice▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬

Vous pouvez télécharger l'énoncée de l’exercice à partir d'ici : https://cutt.ly/8nHUn2g

Partie I : Mouvement d’une luge.

On étudie le mouvement d’une luge modélisée par un solide (S) de centre d’inertie (G) et de masse m dans deux phases de son parcours :
-Première phase : Mouvement rectiligne de (S) sur un plan incliné ;
-Deuxième phase : Chute verticale de (S) dans l’eau.

1-Première phase : Mouvement de la luge sur un plan incliné.

1.1. En appliquant la deuxième loi de Newton déterminer la valeur de l’accélération a_th du centre d’inertie G de (S) .
1.2. L’origine des dates (t 0) est choisie à l’instant du passage par le point A.
Trouver la distance parcourue, à partir du point A, lorsque la luge atteint la vitesse
V_1=25,0m.s^(-1)

3.1- On filme le mouvement de la luge, puis on exploite la vidéo avec un logiciel adapté.
Ceci a permis de tracer la courbe représentant les variations de la vitesse de G en fonction
du temps : V_exp=f(t) (figure 2).

1.3.1- Déterminer graphiquement la valeur expérimentale a_exp de l’accélération du centre d’inertie G.
1.3.2- On interprète la différence entre a_th et a_exp par l’existence de frottements.
Exprimer le coefficient en fonction de a_th , a_exp , g et . Calculer sa valeur.

2-Deuxième phase : Chute verticale de (S) dans l’eau.
2-1-Montrer que l’équation différentielle du mouvement de G vérifiée par la vitesse v s’écrit
(dv_z)/dt+1/τ.v_z=v_l/τ
Avec v ⃗=v_z.k ⃗ . On donnera et v en fonction des paramètres de l’exercice.

2-2- La solution de l’équation différentielle du mouvement de G s’écrit :
v_z (t)=v_l (1-e^(-t/τ) )
Trouver, à l’instant t 41, la profondeur atteinte par la luge depuis le point C, origine de la cote z.



00:36 Énoncée de l'exercice
02:51 question 1)
06:21 question 2)
08:02 question 3.1)
13:17 question 3.2)
15:20 question 5)
17:48 question 6)

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▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬Branches concernées▬▬▬▬▬▬▬▬

bac
2 bac
2 bac sm
bac sciences
bac biof
bac sciences math
Sciences Mathématiques
terminal
examen national
Science expérimentale

▬▬▬▬▬▬▬▬▬ Récapitulatif de la vidéo▬▬▬▬▬▬▬▬▬

L'objectif de cet exercice est de :
• Étudier le mouvement de chute verticale avec et sans frottements d'un grêlon assimilé à une sphère.
• Étudier le mouvement d'une luge sur un plan incliné.
• S'entrainer à utiliser les lois de Newton.
• Établir les équations de mouvement et de la vitesse.
• Établir l'équation différentielle du mouvement.

• Et on vous propose de regarder les autres vidéos de cette playlist pour bien s'entrainer.


▬▬▬▬▬▬▬▬ MOTS-CLÉS ▬▬▬▬▬▬▬▬

#Chute_Verticale_dun_Solide
#physique
#National2021