TRAVAIL ET PUISSANCE 2017-2018

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IA Pikine Guédiawaye / Lycée de Thiaroye Année scolaire 2017/2018

Cellule pédagogique de Sciences Physiques Niveau : 1S ;MBCM

TRAVAIL ET PUISSANCE

:Exercice 1

Quel est le travail nécessaire pour mettre en position verticale un poteau homogène de
6 m de long et de masse 190 kg .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... sol ? On prendra g = 9,8 N/kg

le travail W’() du poids ;

Exercice 4 :

Une automobile de masse M = 1200 kg gravit une côte de pente constante 8% à la vitesse de 90 km/h. Le moteur développe une puissance constante de 30 KW. L’air et les frottements divers qui s’opposent à la progression du véhicule équivalent à une force unique ,.....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... = 260 N.

Quel est pour une montée de durée 1minute :

- le travail W_m effectué par le moteur ( .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... ) ;

- Le travail W() développé par .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... du véhicule ;

- Le travail W() de la force ?

Quelle remarque ces résultats numériques vous suggèrent-ils ? 7 7

Quelles sont les puissances de .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus......

Données :

·une route de pente 8 % s’élève de 8m pour un .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... long de la route ;

·on prendra g = 9,8 N/kg

Exercice 5 :

Un treuil de rayon r = 10 cm est actionné à l’aide d’une manivelle de longueur L = 50 cm.

On exerce une force perpendiculaire à la manivelle afin de faire monter une charge

de masse m = 50 kg. Le poids du treuil, de la manivelle et de la corde sont négligeables L

devant les autres forces qui leur sont appliquées (voir figure ci-contre).

Les frottements au .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... sont négligés.

Calculer la valeur de la force pour qu’au cours de la montée, le centre de la

charge soit en mouvement .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... rectiligne uniforme.

Quel est le travail effectué par la force quand la manivelle effectue N = 10 tours ?

De quelle hauteur h l .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... montée ?

La manivelle est remplacée par un moteur qui exerce sur le treuil un couple de moment constant.

Le treuil tourne de N = 10 tours. Le couple moteur .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... lors de la rotation précédente. Calculer le moment du couple moteur.

La vitesse angulaire du treuil est constant et égale à .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... w = 1 tr.s^-1. Quelle est la puissance du couple moteur ?

Exercice 6 :

Un disque plein de rayon r = 10cm tourne sans frottement autour d’un axe horizontal passant par son centre O. Un fil est enroulé sur le pourtour du disque et supporte une charge de masse M. .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... l, de masse m est soudée en A sur la périphérie du disque, .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... rayon OA.

Déterminer, en fonction de r, M, l et m, l’angle a que la tige avec la verticale .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... l’équilibre.

Montrer que dans le cas où M = 300g et m = 100g, la tige doi .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... longueur supérieure à une valeur que l’on précisera pour que l’équilibre .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... possible.

Calculer a pour l = 50cm.

Calculer le travail minimal .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... doit fournir pour faire

tourner le disque jusqu’à amener la tige horizontalement ou bien verticalement

sous le disque, .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... position d’équilibre.

Exercice 7 :

On fait l’étude expérimentale d’un pendule de torsion. Pour .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... valeurs du moment M du couple moteur appliqué, on donne les valeurs des angles de torsion.

M(10^-2 Nm)	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0
a (rad)	0,10	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6

Tracer le graphe M = f(a). En déduire la constante de torsion du fil.

On fait varier lentement l’angle de torsion de 22° à 32°, .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... travail du couple moteur et le travail du couple de rappel.

-le travail W() de .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... frottement sur le même trajet.

Calculer pour le trajet en ligne droite AD :

-le travail W() effectué par le poids .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... long du trajet ABCD ;

Calculer :

On pousse une caisse de poids P = 400 N, de A vers D, selon le trajet ABCD (voir figure ci-dessous). Le parcours horizontal CD a pour longueur l = 4 m. La .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... , d’intensité f = 50 N, opposée à tout instant au vecteur vitesse du point M.

Exercice 3 :

Données : A (1 ; 1) ; B (2 ; 3,5) ; C (4 ; 2) ; D (5 ; 3)

Le point d’application d’une force .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... trajet ABCD repéré à l’aide d’un repère (O, , ). L’unité de longueur est le mètre. Cette force est constante ; = 200 - 100 (en N). Calculer le travail de cette force entre A et D.

Exercice 2 :

.....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... . Pour diverses valeurs du moment M du couple moteur appliqué, on donne les valeurs des angles de torsion.

Nm)^-2(10M	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0
(rad)a	0,10	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6

En déduire la constante de torsion du fil.a = f(MTracer le graphe

On fait varier lentement .....Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... on demande le travail du couple moteur et le travail du couple de rappel.