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QCM bases de la mécanique

mercredi 21 mars 2007, par Xavier Ducros
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Difficulté : 2/3

QCM de 10 questions simples sur les bases de la mécanique du point (dynamique en référentiel galiléen et énergie)

Dans toutes les questions suivantes, on supposera être dans un référentiel galiléen.

Les bases de la mécanique
-Dans un mouvement circulaire uniforme, la vitesse est constante, donc l’accélération est nécessairement nulle



-On considère deux points A et B fixés. On les relie par un toboggan de forme quelconque. On lâche un point matériel de A, sans vitesse initiale, et on voudrait que sa vitesse d’arrivée en B soit la plus grande possible. Tous les frottements sont négligés.




-On reprend le dispositif précédent, mais cette fois, le but est de minimiser le temps mis pour aller de A à B.




Un satellite initialement en orbite circulaire est soumis à une force de frottement fluide -\alpha \overrightarrow{V} (\alpha>0), due par exemple à la haute atmosphère.

-Sa vitesse dans le référentiel géocentrique




-On considère de nouveau un satellite en orbite circulaire. On perturbe un peu sa trajectoire (collision, allumage d’un réacteur…). Pensez-vous qu’




-Dans un référentiel donné, si la résultante des forces qui s’applique sur un système matériel est nulle, alors le système est à l’équilibre




-Si la vitesse d’un objet est constante au cours du temps, alors nécessairement aucune force ne travaille.



On considère un satellite, de masse m, en orbite circulaire de rayon r autour de la Terre de masse M. D’après le principe fondamental de la dynamique : ma=F=\frac{GMm}{r^2} (G constante universelle de la gravitation). Donc a=\frac{dv}{dt}=\frac{GM}{r^2}, et on en déduit que v=\frac{GM}{r^2} t + \mathrm{cste}, c’est-à-dire que la vitesse croît au cours du temps.

-Que pensez-vous du raisonnement précédent ?




-Une balle est lâchée, sans vitesse initiale, d’une hauteur h au-dessus du sol. Elle rebondit de telle manière, que juste après chaque rebond, son énergie cinétique est divisée par deux. On note g le champ de pesanteur




-Une force qui ne travaille pas est conservative.





Quel est selon vous le niveau de cet exercice ?
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