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

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1.Facile
5,5 kg400 m/sV = ?

Un fusil de 5,5 kg, libre de se déplacer, tire une balle de 15 g à 400 m/s. Les deux sont initialement au repos. Trouvez la vitesse de recul V du fusil.

M = 5,5 kgm = 15 gv = 400 m/s
V = m/s
2.Facile
5 kg900 m/sV = ?

Un fusil de 5 kg, libre de se déplacer, tire une balle de 4 g à 900 m/s. Les deux sont initialement au repos. Trouvez la vitesse de recul V du fusil.

M = 5 kgm = 4 gv = 900 m/s
V = m/s
3.Moyen
1 kg2 m/s2,5 kg

Un mobile de 1 kg se déplaçant à 2 m/s subit un choc frontal parfaitement élastique avec un mobile de 2,5 kg au repos sur un rail sans frottement. Trouvez la vitesse v′2 du second mobile après le choc.

m1 = 1 kgm2 = 2,5 kgv1 = 2 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
4.Moyen
800 kg11 m/s1200 kg

Une voiture de 800 kg roulant à 11 m/s heurte une voiture de 1200 kg à l’arrêt et les deux restent accrochées. Quel pourcentage ΔK/K de l’énergie cinétique initiale est perdu ?

m1 = 800 kgv1 = 11 m/sm2 = 1200 kgv2 = 0
ΔK/K = %
5.Difficile
1800 kg24 m/s1100 kg20 m/sθ = ?

À un carrefour, une voiture de 1800 kg roulant vers l’est à 24 m/s entre en collision avec une voiture de 1100 kg roulant vers le nord à 20 m/s. Les voitures restent accrochées. Trouvez la direction θ de l’épave juste après la collision, mesurée vers le nord à partir de l’est.

m1 = 1800 kgv1 = 24 m/s (E)m2 = 1100 kgv2 = 20 m/s (N)
θ = °
6.Difficile
29 m/s13 m/s

Une balle de 0,55 kg frappe un mur à 29 m/s et rebondit droit en arrière à 13 m/s. Le contact dure 10 ms. Trouvez la force moyenne Favg exercée par le mur sur la balle.

m = 0,55 kgvin = 29 m/svout = 13 m/sΔt = 10 ms
Favg = N

Corrigé

  1. 1. V = 1,091 m/s
  2. 2. V = 0,72 m/s
  3. 3. v′2 = 1,143 m/s
  4. 4. ΔK/K = 60 %
  5. 5. θ = 26,99 °
  6. 6. Favg = 2310 N

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