Fiche d’exercices de Quantité de mouvement et chocs avec corrigé

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1.Facile
3 kg450 m/sV = ?

Un fusil de 3 kg, libre de se déplacer, tire une balle de 4 g à 450 m/s. Les deux sont initialement au repos. Trouvez la vitesse de recul V du fusil.

M = 3 kgm = 4 gv = 450 m/s
V = m/s
2.Facile
1500 kg6 m/s1200 kg12 m/s

Une voiture de 1500 kg roulant à 6 m/s heurte de face une voiture de 1200 kg roulant à 12 m/s en sens inverse. Les voitures restent accrochées. Trouvez leur vitesse commune v′ juste après le choc (positive dans le sens de la première voiture).

m1 = 1500 kgv1 = 6 m/sm2 = 1200 kgv2 = −12 m/s
v′ = m/s
3.Moyen
5 kgv = ?20 gh = 12 cm

Une balle de 20 g est tirée horizontalement dans un bloc de bois de 5 kg suspendu à des fils légers, et y reste logée. Le bloc remonte en se balançant jusqu’à 12 cm au-dessus de sa position de départ. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse v de la balle avant l’impact.

m = 20 gM = 5 kgh = 12 cmg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
2,5 kg3 m/s0,5 kg

Un mobile de 2,5 kg se déplaçant à 3 m/s subit un choc frontal parfaitement élastique avec un mobile de 0,5 kg au repos sur un rail sans frottement. Trouvez la vitesse v′1 du premier mobile après le choc (positive dans son sens initial).

m1 = 2,5 kgm2 = 0,5 kgv1 = 3 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
5.Difficile
2 kgv = ?8 g25°L = 1,5 m

Une balle de 8 g est tirée horizontalement dans un bloc de 2 kg suspendu à des fils légers de 1,5 m, et y reste logée. Les fils s’écartent jusqu’à un angle maximal de 25° par rapport à la verticale. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse v de la balle avant l’impact.

m = 8 gM = 2 kgL = 1,5 mθ = 25°g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
2 kgv = ?20 g40°L = 2 m

Une balle de 20 g est tirée horizontalement dans un bloc de 2 kg suspendu à des fils légers de 2 m, et y reste logée. Les fils s’écartent jusqu’à un angle maximal de 40° par rapport à la verticale. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse v de la balle avant l’impact.

m = 20 gM = 2 kgL = 2 mθ = 40°g = 9,81 m/s²
v = m/s

Corrigé

  1. 1. V = 0,6 m/s
  2. 2. v′ = −2 m/s
  3. 3. v = 385,1 m/s
  4. 4. v′1 = 2 m/s
  5. 5. v = 416,8 m/s
  6. 6. v = 306 m/s

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