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

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1.Facile
3,5 kg350 m/sV = ?

Un fusil de 3,5 kg, libre de se déplacer, tire une balle de 4 g à 350 m/s. Les deux sont initialement au repos. Trouvez la vitesse de recul V du fusil.

M = 3,5 kgm = 4 gv = 350 m/s
V = m/s
2.Facile
500 kg7 m/s1900 kg

Une voiture de 500 kg roulant à 7 m/s percute une voiture de 1900 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 = 7 m/sm2 = 1900 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
3.Moyen
1,5 kgv = ?20 gh = 21 cm

Une balle de 20 g est tirée horizontalement dans un bloc de bois de 1,5 kg suspendu à des fils légers, et y reste logée. Le bloc remonte en se balançant jusqu’à 21 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 = 1,5 kgh = 21 cmg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
4,5 kg3 m/s2 kg

Un mobile de 4,5 kg se déplaçant à 3 m/s subit un choc frontal parfaitement élastique avec un mobile de 2 kg au repos sur un rail sans frottement. Trouvez la vitesse v′2 du second mobile après le choc.

m1 = 4,5 kgm2 = 2 kgv1 = 3 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
5.Difficile
10 m/s19 m/s

Une balle de 0,55 kg frappe un mur à 10 m/s et rebondit droit en arrière à 19 m/s. Le contact dure 5 ms. Trouvez la force moyenne Favg exercée par le mur sur la balle.

m = 0,55 kgvin = 10 m/svout = 19 m/sΔt = 5 ms
Favg = N
6.Difficile
1800 kgv1​ = ?900 kg

Une voiture de 1800 kg heurte une voiture garée de 900 kg. Les épaves restent accrochées et glissent sur 4,5 m avant de s’arrêter. Le coefficient de frottement cinétique entre les pneus et la route vaut 0,7. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse v1 de la première voiture juste avant la collision.

m1 = 1800 kgm2 = 900 kgd = 4,5 mμ = 0,7g = 9,81 m/s²
v1 = m/s

Corrigé

  1. 1. V = 0,4 m/s
  2. 2. v′ = 1,458 m/s
  3. 3. v = 154,3 m/s
  4. 4. v′2 = 4,154 m/s
  5. 5. Favg = 3190 N
  6. 6. v1 = 11,79 m/s

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