[Exos sympas] Physique lycée

Similairement au topic dans la section « maths » du forum, je propose un topic regroupant plusieurs exercices de physique de niveau lycée. N’hésitez pas à mettre des exos compliqués, on n’est pas là pour forcément faire des exos simples mais plutôt pour chercher, et pour déchirer sa feuille… :smiling_imp:

Proposez vos exos ! :grin:

Hello !

Ravie de la création de ce nouveau topic ! Perso je connais pas beaucoup d’exos stimulants que je puisse traiter avec les outils / connaissances de Term, mais je serai ravie d’en découvrir ici :slight_smile:

Wallissen, on attend tes exos :grin: (wallissen fournisseur d’exos aux Term de prépas.org depuis Octobre 2015. Marque déposée.)

J’ouvre le bal, avec un (petit) exo de mécanique :

  1. Un corps C de masse m est lancé à la verticale depuis la surface d’un astre A de masse M avec une vitesse initiale v_0. Son mouvement est rectiligne et sa position est repérée sur un axe vertical vers le haut, l’origine est le centre de la terre.

On admettra que le travail d’une force sur le chemin AB (entre le point A et le point B) est donnée par :
\int_{A}^B \| \vec F \| cos(\vec F,\vec r) \, \mathrm{d}rr représente la distance du centre de l’astre au corps et \vec F . \vec dr symbolise le produit scalaire des deux vecteurs.

Sachant que le travail d’une force est l’opposé de l’énergie potentielle associée. Déterminez l’expression de la variation de l’énergie potentielle gravitationnelle du corps entre le point A et le point B dans cette situation.

Et la chimie, on a le droit ? :>>>>

Vitesse de libération

Soit la vitesse d’un mobile : \frac{d\vec OM}{dt} = \vec v et son accélération : \frac{d\vec v}{dt} = \vec a.

  1. A partir de ces formules et par intégration, vérifiez que dans un mouvement rectiligne uniformément varié, on a :

v(t) = v_0 + atv_0 est la vitesse initiale du mobile. Cette expression est « logique » puisque à l’instant t le mobile a « subi » t fois l’accélération a d’où cette expression.
En déduire l’expression de x(t) où la constante d’intégration sera l’abscisse initiale x_0

  1. On considère un corps de masse m lâché à une altitude h du sol à une vitesse initiale nulle. Déterminez à partir des deux relations précédentes la vitesse de sa chute en fonction de son altitude : v(h)

  2. La vitesse de libération d’un corps est la vitesse qu’il doit atteindre pour échapper à son attraction de pesanteur g. Soit M la masse d’un astre quelconque.
    En identifiant \vec P = \vec F_G déterminez g. Seul la force de pesanteur \vec P s’applique sur le corps de masse m, déterminez alors la vitesse de libération de l’astre correspondant (la vitesse minimale que doit atteindre un corps pour échapper à son attraction).

  3. Le Rayon de schwarzarchild (peut-être que j’ai mal écrit :grin: ) d’un astre et le rayon de cette astre qui correspond à une vitesse de libération égale à la vitesse de la lumière dans le vide. En déduire le rayon de schwarzarchild correspond à un astre quelconque R_S

Sylve a écrit:

Et la chimie, on a le droit ? :>>>>
Bien sûr mais là on est dans la section physique :grin:

@mathophilie
On attend tes jolies solutions :slight_smile:
Pour la marque déposée, ça a été rachetée par Obj Prépa. Il est parti pour battre tous les records :slight_smile:

Obj Prépa a écrit:

[quote=« Sylve »]
Et la chimie, on a le droit ? :>>>>
Bien sûr mais là on est dans la section physique :grin:
[/quote]
Ah oui, c’est vrai. On fait la distinction entre physique et chimie dans le forum.

Mais bon, je pense que ça passe pour ce topic destiné aux lycées :grin: , sauf si évidemment les modérateurs s’y opposent.

corderaide a écrit:

[quote=« Obj Prépa »]
4) Le Rayon de schwarzarchild (peut-être que j’ai mal écrit :grin: ) d’un astre et le rayon de cette astre en deça duquel il se transforme en trou noir (si l’astre est compacté dans une sphère inférieure au rayon de schawarzarchild il se transforme en trou noir). En déduire le rayon de schwarzarchild correspond à un astre quelconque R_S
Hum, on se calme sur les noms d’oiseau :smiley:
Déjà, Schwarzschild :grin:
Et ensuite, c’est pas vraiment « rayon en deçà duquel… » mais plutôt juste le rayon limite pour lequel la vitesse de libération classique est égale à c. :wink:
Y’a plusieurs « rayons » pour un trou noir, qui plus est… donc bon, on ne peut pas parler d’un rayon en particulier avec une transformation magique en TN.
[/quote]
Oui j’imagine qu’il y a plusieurs sortes de trous noirs et plusieurs rayons aussi mais j’imagine aussi que tous ces détails n’ont pas trop d’intérêt en term :grin: mais sinon c’est très intéressant effectivement :slight_smile:
Et désolé pour les noms mais les physiciens sont souvent des allemands au nom bizarres :laughing:

Une sorte de question de cours ( Mais à justifier evidemment ^^)

Un bloc de pierre glisse en accélérant sur une surface inclinée pas tout à fait lisse. Que peut-on dire de son énergie mécanique (EM) et de la norme de sa quantité de mouvement (QM)?

Sylve a écrit:

Et la chimie, on a le droit ? :>>>>
Je suis tellement d’accord !!!

AU pire on peut ouvrir un troisième topic dans Chimie :grin: #invasion

wallissen a écrit:

[quote=« Obj Prépa »]

[quote=« Sylve »]
Et la chimie, on a le droit ? :>>>>
Bien sûr mais là on est dans la section physique :grin:
[/quote]
Ah oui, c’est vrai. On fait la distinction entre physique et chimie dans le forum.

Mais bon, je pense que ça passe pour ce topic destiné aux lycées :grin: , sauf si évidemment les modérateurs s’y opposent.
[/quote]
Ouais je pense aussi qu’on peut regrouper en fait… Il faudrait l’avis des modérateurs.

wallissen a écrit:

@anon25165699
On attend tes jolies solutions :slight_smile:
Pour la marque déposée, ça a été rachetée par Obj Prépa. Il est parti pour battre tous les records :slight_smile:
Mdr pas faux pas faux : le match a commencé…

Pis nous on essaye de courir derrière pour résoudre les exos :laughing: :grin:
Espère pas trop, tu serais déçu :unamused:

Par contre ça va être galère pour les questions de nomenclature, de tableau d’avancement… :grin:

Obj Prépa a écrit:

J’ouvre le bal, avec un (petit) exo de mécanique :

  1. Un corps C de masse m est lancé à la verticale depuis la surface d’un astre A de masse M avec une vitesse initiale v_0. Son mouvement est rectiligne et sa position est repérée sur un axe vertical vers le haut, l’origine est le centre de la terre.

On admettra que le travail d’une force sur le chemin AB (entre le point A et le point B) est donnée par :
\int_{A}^B \| \vec F \| cos(\vec F,\vec r) \, \mathrm{d}rr représente la distance du centre de l’astre au corps et \vec F . \vec dr symbolise le produit scalaire des deux vecteurs.

Sachant que le travail d’une force est l’opposé de l’énergie potentielle associée. Déterminez l’expression de la variation de l’énergie potentielle gravitationnelle du corps entre le point A et le point B dans cette situation.
Ca commence bien, j’ai pas encore vu les intégrales ^^ Si j’ai le temps de bosser un peu sur cet outil ce WE, je me repencherai sur cet exo ^^
Merci en tout cas !

Obj Prépa a écrit:

Par contre ça va être galère pour les questions de nomenclature, de tableau d’avancement… :grin:
MDR ^^ Pas faux ^^

Ya peut-être un éditeur sur le web ?

mathophilie a écrit:

[quote=« Obj Prépa »]
J’ouvre le bal, avec un (petit) exo de mécanique :

  1. Un corps C de masse m est lancé à la verticale depuis la surface d’un astre A de masse M avec une vitesse initiale v_0. Son mouvement est rectiligne et sa position est repérée sur un axe vertical vers le haut, l’origine est le centre de la terre.

On admettra que le travail d’une force sur le chemin AB (entre le point A et le point B) est donnée par :
\int_{A}^B \| \vec F \| cos(\vec F,\vec r) \, \mathrm{d}rr représente la distance du centre de l’astre au corps et \vec F . \vec dr symbolise le produit scalaire des deux vecteurs.

Sachant que le travail d’une force est l’opposé de l’énergie potentielle associée. Déterminez l’expression de la variation de l’énergie potentielle gravitationnelle du corps entre le point A et le point B dans cette situation.
Ca commence bien, j’ai pas encore vu les intégrales ^^ Si j’ai le temps de bosser un peu sur cet outil ce WE, je me repencherai sur cet exo ^^
Merci en tout cas !
[/quote]
Tu verras, c’est pas très difficile ^^

Pour t’aider :

\int_{a}^b f(x)\, \mathrm{d}x = F(b) - F(a)F est une primitive de f c’est-à-dire que cette fonction vérifie : \forall x , F'(x)=f(x)

Obj Prépa a écrit:

[quote=« mathophilie »]

[quote=« Obj Prépa »]
J’ouvre le bal, avec un (petit) exo de mécanique :

  1. Un corps C de masse m est lancé à la verticale depuis la surface d’un astre A de masse M avec une vitesse initiale v_0. Son mouvement est rectiligne et sa position est repérée sur un axe vertical vers le haut, l’origine est le centre de la terre.

On admettra que le travail d’une force sur le chemin AB (entre le point A et le point B) est donnée par :
\int_{A}^B \| \vec F \| cos(\vec F,\vec r) \, \mathrm{d}rr représente la distance du centre de l’astre au corps et \vec F . \vec dr symbolise le produit scalaire des deux vecteurs.

Sachant que le travail d’une force est l’opposé de l’énergie potentielle associée. Déterminez l’expression de la variation de l’énergie potentielle gravitationnelle du corps entre le point A et le point B dans cette situation.
Ca commence bien, j’ai pas encore vu les intégrales ^^ Si j’ai le temps de bosser un peu sur cet outil ce WE, je me repencherai sur cet exo ^^
Merci en tout cas !
[/quote]
Tu verras, c’est pas très difficile ^^

Pour t’aider :

\int_{a}^b f(x)\, \mathrm{d}x = F(b) - F(a)F est une primitive de f c’est-à-dire que cette fonction vérifie : \forall x , F'(x)=f(x)
[/quote]
Einnnnnn, ok merci de l’indication !!

corderaide a écrit:

[quote=« Obj Prépa »]
Oui j’imagine qu’il y a plusieurs sortes de trous noirs et plusieurs rayons aussi mais j’imagine aussi que tous ces détails n’ont pas trop d’intérêt en term :grin: mais sinon c’est très intéressant effectivement :slight_smile:
Et désolé pour les noms mais les physiciens sont souvent des allemands au nom bizarres :laughing:
Oui non mais ne compliquons pas la vie pour les lycéens : le rayon de swqejnrfmenr est le rayon pour lequel la vitesse de libération est exactement égale à c. :slight_smile:
[/quote]
J’ai rectifié :cry:

wallissen a écrit:

Une sorte de question de cours ( Mais à justifier evidemment ^^)

Un bloc de pierre glisse en accélérant sur une surface inclinée pas tout à fait lisse. Que peut-on dire de son énergie mécanique (EM) et de la norme de sa quantité de mouvement (QM)?

S’il y a frottement l’energie mécanique augment ou diminue ? Idem pour la QM en présence d’accélération .