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

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1.Facile
5,5 kg900 m/sV = ?

Un fusil de 5,5 kg, libre de se déplacer, tire une balle de 12 g à 900 m/s. Les deux sont initialement au repos. Trouvez la vitesse de recul V du fusil.

M = 5,5 kgm = 12 gv = 900 m/s
V = m/s
2.Facile
1300 kg6 m/s600 kg15 m/s

Une voiture de 1300 kg roulant à 6 m/s heurte de face une voiture de 600 kg roulant à 15 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 = 1300 kgv1 = 6 m/sm2 = 600 kgv2 = −15 m/s
v′ = m/s
3.Moyen
1400 kg9 m/s600 kg

Une voiture de 1400 kg roulant à 9 m/s heurte une voiture de 600 kg à l’arrêt et les deux restent accrochées. Quelle quantité d’énergie cinétique ΔK est perdue lors de la collision ?

m1 = 1400 kgv1 = 9 m/sm2 = 600 kgv2 = 0
ΔK = J
4.Moyen
5 kg4 m/s0,5 kg

Un mobile de 5 kg se déplaçant à 4 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′2 du second mobile après le choc.

m1 = 5 kgm2 = 0,5 kgv1 = 4 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
5.Difficile
3,5 kgv = ?5 g35°L = 0,5 m

Une balle de 5 g est tirée horizontalement dans un bloc de 3,5 kg suspendu à des fils légers de 0,5 m, et y reste logée. Les fils s’écartent jusqu’à un angle maximal de 35° par rapport à la verticale. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse v de la balle avant l’impact.

m = 5 gM = 3,5 kgL = 0,5 mθ = 35°g = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
1600 kgv1​ = ?1600 kg

Une voiture de 1600 kg heurte une voiture garée de 1600 kg. Les épaves restent accrochées et glissent sur 8 m avant de s’arrêter. Le coefficient de frottement cinétique entre les pneus et la route vaut 0,6. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la vitesse v1 de la première voiture juste avant la collision.

m1 = 1600 kgm2 = 1600 kgd = 8 mμ = 0,6g = 9,81 m/s²
v1 = m/s

Corrigé

  1. 1. V = 1,964 m/s
  2. 2. v′ = −0,6316 m/s
  3. 3. ΔK = 17010 J
  4. 4. v′2 = 7,273 m/s
  5. 5. v = 933,7 m/s
  6. 6. v1 = 19,41 m/s

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