Page 1 of 4 Collège Notre-Dame Examen2 de physique Classe de 2

Collège Notre-Dame
de Jamhour
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Examen2 de physique
(chapitres 7 à 10)
Classe de 2nde
Durée : 90 minutes
13 / 6 / 2014
L’usage des calculatrices non programmées est autorisé .
Tenir compte du nombre de chiffres significatifs.
Cotation : 20 points.
Soigner la présentation.
Sauf indication contraire toute réponse doit être justifiée .
L’annexe p.4 pour l’exercice 3 est à rendre avec la copie
Exercice 1 (4 points) Diagramme et nature d’un mouvement
Le graphe ci-dessous représente la vitesse instantanée algébrique Vx(t) d’un mobile en
mouvement rectiligne entre t = 0 et t = 20 s.
À t = 0 , le mobile se trouve à x = 0 .
1. Déterminer la valeur algébrique ax de l’accélération de ce mouvement .
2. Combien de phases présente ce mouvement ? Justifier et préciser la nature de chaque phase.
3. Déterminer les équations horaires : Vx (t) et x(t).
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Exercice 2 (7 points) Rien ne sert de courir ….. !!
Le Lièvre et la Tortue sont considérés comme des mobiles ponctuels désignés respectivement
par L et T .
Après avoir fait la sieste sous un arbre à 20,0 m de la ligne d’arrivée A, le lièvre L se
réveille et aperçoit la tortue T qui le précède d’une distance OT0 = d = 19,5 m.
Elle file, à partir de T0 vers le succès en ligne droite suivant l’axe Ox avec une vitesse
constante Vx T = 0,250 m.s-1 .
Le lièvre L se met alors à courir sur le même axe Ox avec une accélération constante
ax L = 9,00 m.s-2 jusqu’à atteindre une vitesse V1x L = 18,0 m.s-1 avec laquelle il continue
son chemin en mouvement uniforme.
L’origine O du repère Ox est prise au pied de l’arbre où le Lièvre faisait la sieste.
L’origine des temps est l’instant où le Lièvre se réveille.
A
Arbre
x
O
T0
ligne
d’arrivée
(Le schéma ci-dessus est fait sans souci d’échelle)
1. Écrire, dans le repère Ox :
a. L’équation horaire xT (t) de la Tortue.
b.1. L’équation horaire VxL (t) de la vitesse du Lièvre pendant la première phase de son
mouvement.
b.2. L’équation horaire xL (t) du Lièvre pendant cette première phase du mouvement.
2. Combien de temps faut-il à la Tortue pour atteindre la ligne d’arrivée?
3.Quelle est la position du Lièvre à la fin de la première phase de son mouvement?
4. Montrer alors qu’il a perdu la course !!!
5. Combien de temps après la Tortue le Lièvre franchira-t-il la ligne d’arrivée?
Exercice 3 (5 points)
Un solide S de masse m = 6,0 kg est maintenu en équilibre sur un plan incliné .
Le schéma donné en annexe à la page 4 est fait sans souci d’échelle et les forces sont
représentées
 au point G centre de gravité de S.
La force f de frottements a une norme f = 2,0 N.
La force F est exercée par un fil qui fait un angle α = 30° avec le plan incliné .
Le plan incliné fait un angle β = 15° avec l’horizontale. Prendre g = 10 N / kg .
Déterminer par la méthode analytique :
(projections sur l’axe x’x indiqué et sur un axe y’y qui lui est perpendiculaire et orienté

suivant R N )
( Projections à faire sur le schéma de l’annexe à remettre avec la copie )

1. La norme de F .

2. La norme de la réaction normale R N du plan.
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Exercice 4 (4 points)
On considère l’association de la figure ci-contre :
On donne : R1 = 20 Ω ; R2 = R3 = 10 Ω ;
UAB = 12 V ; UAC = 4 V .
On se contentera de nommer (sans l’énoncer) la loi appliquée
et une seule fois ( lors de la 1re application de cette loi)
a. Calculer les intensités des courants dans chacune
des branches.
b. Déterminer la valeur de R .
c. Le conducteur ohmique de résistance R1 est formé
d’un fil filiforme de résistivité ρ1 ,de longueur L1 et de
diamètre d1 .
Le conducteur ohmique de résistance R2 est formé d’un fil
filiforme cylindrique de même métal (matériau) que celui de R1 ,
il a la même longueur que celle de R1 mais son diamètre est d2.
d
Calculer la valeur du rapport 2 .
d1
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Annexe à rendre avec la copie
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