TD N°1 : Introduction aux lois élémentaires de mécanique et

IUT G.E.I.I.
Mécanique
P1
Travaux Dirigés
TD N°1 : Introduction aux
lois élémentaires de mécanique et cinématique
Partie 1 : Introduction
Exercice 1 :
a) Calculer la force s’exerçant entre deux boules de pétanque (Φ = 7.05 cm, m = 620 g) distantes
de 60cm.
b) Comparer cette valeur à la force d’attraction terrestre.
Rappel : G = 6.67·10-11 S.I
Exercice 2 :
Calculer la force s’exerçant entre 3 boules de pétanque placées sur les sommets d’un triangle
équilatéral de 60 cm de côté.
Exercice 3 :
Calculer les forces moyennes d’interaction : · Terre – Lune
· Terre – Soleil
· Soleil – Lune
Données :
Terre
Φéquateur = 12756 km
Φpôle = 12713 km
MT = 5.98·1024 kg
Lune
rayon = 1738 km
ML = 73.4·1021 kg
-1
gL = 1.627 m.s
Soleil
rayon = 696000 km
MS = 2·1030 kg
Distances : 2 janvier (périhélie) : Dterre-lune = 356375 km
Dterre-soleil = 147.1 Mkm
2 juillet (aphélie) : Dterre-lune = 406720 km
Dterre-soleil = 152.1 Mkm
Exercice 4 :
Calculer la force s’exerçant à 10cm entre :
a) 2 électrons
b) 1 électron et un proton
Données :
q = 1.602·10-19 C
me = 9.1·10-31 kg
mp = 1.7·10-27 kg
Partie 2 : Cinématique
Exercice 5 :
Une voiture roule en ligne droite à la vitesse de 108 km.h-1. A l’instant t0 que l’on prendra comme
origine temporelle, le conducteur freine régulièrement de sorte que la décélération correspondante est
de 7.7 m.s-2. Donner dans ces conditions la distance parcourue entre le début du freinage et l’arrêt
complet du véhicule.
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Exercice 6 :
Un planificateur élabore les plans d’un aéroport à l’usage des petits avions de tourisme. Un certain
type d’avions susceptible d’utiliser ce terrain d’aviation et dont l’accélération est de 2m.s-2 doit
atteindre une vitesse de 100 km.h-1 avant de décoller.
a) Exprimer la vitesse « v » en m.s-1.
b) Si la piste mesure 150 m de long, ces petits avions pourront-ils atteindre leur vitesse normale
de décollage ?
Dans le cas contraire quelle serait la longueur de piste minimale pour qu’ils puissent décoller ?
Exercice 7 :
Sur la lune une balle de base-ball est lancée vers le haut avec une vitesse initiale de 35 m.s-1.
Calculer :
a)
b)
c)
d)
la hauteur maximale atteinte par la balle
le temps qu’il lui a fallu pour l’atteindre
sa vitesse 30 s après son lancement
sa vitesse lorsque la hauteur atteinte est de 100 m.
Données : glune = 1.6 m.s-2.
Exercice 8 :
Dans le cas de la figure ci-dessous, un projectile est tiré sous un angle θ = 23°, avec une vitesse initiale
V0 = 35m.s-1. Un camion se déplace suivant l’axe X à une vitesse constante de 15 m.s-1. Au moment du
tir, l’arrière du camion est à une distance x = 45 m. On prendra g = 9.8 m.s-2.
a) Déterminer le temps t, nécessaire au projectile pour atteindre l’arrière du camion (on ne tiendra
pas compte de la hauteur du camion)
b) Si on considère que la hauteur du camion est de 2 m. Déterminer alors la position de l’impact
sur le camion.
Y
Vc
V0
y
θ
X
x

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