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

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1.Facile
0,3 kgv = ?

Un ballon de 0,3 kg au repos est frappé. Le pied le pousse avec une force moyenne de 300 N pendant 15 ms. Trouvez la vitesse v du ballon juste après le tir.

m = 0,3 kgFavg = 300 NΔt = 15 ms
v = m/s
2.Facile
500 kg23 m/s1600 kg

Une voiture de 500 kg roulant à 23 m/s percute une voiture de 1600 kg à l’arrêt. Les voitures restent accrochées. Trouvez leur vitesse commune v′ juste après le choc (positive dans le sens de la première voiture).

m1 = 500 kgv1 = 23 m/sm2 = 1600 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
3.Moyen
2 kgv = ?12 gh = 3 cm

Une balle de 12 g est tirée horizontalement dans un bloc de bois de 2 kg suspendu à des fils légers, et y reste logée. Le bloc remonte en se balançant jusqu’à 3 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 = 12 gM = 2 kgh = 3 cmg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
1 kg12 m/s4,5 kg

Un mobile de 1 kg se déplaçant à 12 m/s subit un choc frontal parfaitement élastique avec un mobile de 4,5 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 = 1 kgm2 = 4,5 kgv1 = 12 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
5.Difficile
8 m/s16 m/s

Une balle de 0,4 kg frappe un mur à 8 m/s et rebondit droit en arrière à 16 m/s. Le contact dure 20 ms. Trouvez la force moyenne Favg exercée par le mur sur la balle.

m = 0,4 kgvin = 8 m/svout = 16 m/sΔt = 20 ms
Favg = N
6.Difficile
18 m/s13 m/s

Une balle de 0,5 kg frappe un mur à 18 m/s et rebondit droit en arrière à 13 m/s. Le contact dure 10 ms. Trouvez l’intensité de l’impulsion J que le mur communique à la balle.

m = 0,5 kgvin = 18 m/svout = 13 m/sΔt = 10 ms
J = N·s

Corrigé

  1. 1. v = 15 m/s
  2. 2. v′ = 5,476 m/s
  3. 3. v = 128,6 m/s
  4. 4. v′1 = −7,636 m/s
  5. 5. Favg = 480 N
  6. 6. J = 15,5 N·s

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