10

Service au tennis

On considère un service au tennis en négligeant les frottements de l'air. Indiquer les caractéristiques du vecteur accélération $\overrightarrow{a}$ du centre de masse de la balle une fois qu'elle n'est plus en contact avec la raquette.

11

Théorème de l'énergie cinétique

Justifier et proposer un exemple pour montrer qu'une variation d'énergie peut être négative.

12

Hamac

✔ REA : Utiliser un modèle

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Plan incliné

✔ APP : Extraire l'information utile

Un solide de masse $m$, à l'équilibre, est accroché à un ressort et repose sur un plan incliné d'un angle $\alpha$ par rapport à l'horizontale.
Les trois forces qui s'exercent sur le solide sont : son poids $\overrightarrow{P}$, la tension du ressort $\overrightarrow{T}$ et la réaction normale du support $\overrightarrow{R}$.

1. Représenter les forces s'exerçant sur le solide.

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Ascenseur

✔ REA : Appliquer une formule

La cabine d'un ascenseur de masse $1200$ kg se trouve au rez-de-chaussée et démarre pour monter dans les étages supérieurs. Son accélération est de $1,5$ m·s^-2, jusqu'à ce qu'elle atteigne une vitesse constante de $2,0$ m·s^-1.

15

Descente en luge

✔ APP : Faire un schéma

Un enfant est assis sur une luge immobile en haut d'une pente enneigée, inclinée d'un angle $\alpha =15°$.

1. Représenter sur l'image les forces qui s'exercent sur le système constitué par l'enfant et sa luge.

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Plume et marteau

✔ REA/MATH : Intégrer

Lors de la mission Apollo 15, en 1971, les astronautes séjournent sur la Lune durant près de 64 heures et y réalisent différentes expériences. Peu avant la fin de la mission, David Scott prend dans chaque main une plume et un marteau afin de vérifier la loi de la chute des corps de Galilée. Il les lâche au même instant : la plume et le marteau touchent le sol lunaire simultanément, $1,2$ s plus tard.
L'axe $(\text{O}z)$ est dirigé vers le bas et son origine $\text{O}$ est confondue avec le centre de masse du marteau à l'instant du lâcher.

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Détermination d'une vitesse initiale

✔ REA/MATH : Intégrer

18

Représentation des équations horaires

✔ VAL : Analyser des résultats

Lors d'une séance de travaux pratiques, des élèves ont travaillé sur la vidéo d'un tir au but et réalisé le pointage. Ils ont ensuite tracé les équations horaires du mouvement du centre de masse du ballon, $x(t)$ et $y(t)$, puis obtenu et tracé $v_x(t)$ et $v_y(t)$. Contents de leur travail, ils ont imprimé les graphiques obtenus... sans indiquer les noms et les unités des axes !
Afin de les aider, leur professeur leur rappelle que :


1. Déterminer les expressions de $x(t)$ et $y(t)$.

2. Associer chaque graphique à l'équation correspondante.

✔ RAI/MOD : Utiliser avec rigueur le modèle de l'énergie

Un cycliste est en haut d'une pente, il se laisse entraîner par son poids, sans pédaler. La masse du cycliste et du vélo réunis est de 80 kg. Il part avec une vitesse nulle, et en bas de la pente il atteint une vitesse de 34 km·h^-1. On néglige tout frottement.

✔ RAI/MOD : Utiliser avec rigueur le modèle de l'énergie

Après une ligne droite, le même cycliste grimpe une côte. Il commence son ascension à une vitesse de 32 km·h^-1, et atteint le col, 76 m plus haut, à une vitesse de 8,0 km·h^-1. On néglige tout frottement.

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Accélération d'un électron

✔ APP : Faire des hypothèses

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Déviation d'une particule

✔ APP : Faire des prévisions à l'aide d'un modèle

1. Représenter le champ électrique $\overrightarrow{E}$ et le vecteur accélération $\overrightarrow{a}$ de la particule.



2. Indiquer le signe des charges de chacune des plaques.

3. Définir la trajectoire si le vecteur ${\overrightarrow{v}}_0$ était perpendiculaire aux plaques.

4. Préciser quelle serait la trajectoire avec une particule chargée négativement.

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 Jeu de fête foraine (1)

✔ RAI/MOD : Utiliser avec rigueur le modèle de l'énergie

D'après le sujet Bac S, Antilles, 2005.

22

 Jeu de fête foraine (2)

✔ RAI/MOD : Utiliser avec rigueur le modèle de l'énergie

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 Lancer d'une bille de flipper

✔ RAI/MOD : Utiliser avec rigueur le modèle de l'énergie