newton.md

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# - Orestis Malaspinas
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Problèmes avec des tas de forces {#unidim .unnumbered}

Exercice (Sac de courses) #

Une personne porte un sac de courses en exerçant une force verticale "vers le haut" de

$50\ N$

. Décrire la force de "réaction" (au sens de la troisième loi de Newton) en donnant:

1. Son amplitude,
2. Sa direction,
3. Sur l'objet sur lequel elle est exercées,
4. Par quel objet elle est exercée.

Exercice (Vélo) #

La force résultante accélérent un cycliste est de

$300\ N$

à

$3\ m/s^2$

. Quelle est la masse du cycliste et de son vélo.

Exercice (Pendouillage) #

Un enfant de

$20\ kg$

est suspendu à une corde. La tension dans la corde est de

$210\ N$

. Quelle est l'accélération de l'enfant? Quelle est la direction de l'accélération?

Exercice (Parachute) #

Soit un parachutiste et son matériel ayant une

$100\ kg$

. Quelle est son accélération si la force de frottement de l'air est égale à un quart de son poids (le parachute est toujours fermé)? Après l'ouverture de son parachute le parachutiste attendra le sol à une vitesse constante. Quelle est la force de frottement dûe au parachite?

Exercice (Balance de M. Orestis) #

Qu'indiquerait la balance de M. Orestis, s'il se pesait sur un plan incliné faisant un angle

$\theta$

avec l'horizontale, si son poids est de

$P$

lorsque la balance est posée sur un plan horizontal? Il faut supposer que la balance fonctionne correctement sur le plan incliné également.

Exercice (Slackline de M. Paul) #

M. Paul est un fan de slackline. Il a accroché sa corde entre deux arbres séparés de

$10\ m$

. Lorsqu'il atteint le milieu de la corde, elle forme un angle de

$10^\circ$

lorsque le système est à l'équilibre. S'il pèse

$80\ kg$

quelle est la tension dans la corde (il faut supposer que la corde est sans masse)?

Exercice (Le sprint de M. Michaël) #

M. Michaël s'entraîne pour les Jeux Olympiques. Lors du début de son

$100\ m$

il exerce une force dans les starting-blocks de

$800\ N$

avec un angle de

$25^\circ$

par rapport au sol. Quelle sera son accélération horizontale si M. Michaël a une masse de

$70\ kg$

? Si la force est exercée pendant

$0.3\ s$

quelle sera sa vitesse en sortant des starting-blocks?

Exercice (Les trains de M. Alexis) #

M. Alexis est fan de trains. Il a une grande quantité de trains électriques. Il en accroche trois l'un derrière l'autre. La locomotive fait avancer les 3 trains avec une accélération non nulle. Cela crée une tension

$\vec F_{t1}$

entre la locomotive et le premier wagon, et une tension entre le premier et deuxième wagon

$\vec F_{t2}$

. Quelle est le rapport entre

$F_{t1}$

et

$F_{t2}$

si tous les wagons ont la même masse?

Exercice (Boîtes de M. Joël) #

M. Joël possède plusieurs boîtes. Trois d'entre-elles, de même taille et de masse

$m_A$

,

$m_B$

, et

$m_C$

sont posées sur une table et elles sont les trois en contact entre-elles. On pousse les boîtes avec une force

$\vec F$

horizontale qui est appliquée sur la boîte

$A$

. On suppose qu'il n'y a pas de frottement avec la table.

1. Dessiner un diagrame avec les forces agissant sur les boîtes?
2. Quelle est l'accélération du système en fonction de
   $F$
   ,
   $m_A$
   ,
   $m_B$
   , et
   $m_C$
   ?
3. Quelle est la force nette sur chaque boîte?
4. Quelle est la force de contact entre les boîtes?
5. Si
   $m_A=m_B=m_C=10\ kg$
   et
   $F=100\ N$
   donnez les réponses numériques pour les questions 1-4.

Exercice (Frottement statique-cinétique) #

Une force de

$F=50\ N$

est nécessaire pour mettre en mouvement une boîte de

$5\ kg$

posée sur une surface plane. Quel est le coefficient de frottement statique de la surface? Si on continue à pousser avec cette même force la boîte va accélérer à

$1\ m/s^2$

. Quel est le coefficient de frottement statique de la boîte?