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Prof .Zakaryae chriki Les deux photo montrent un balançoire pour enfant et la G

Prof .Zakaryae chriki Les deux photo montrent un balançoire pour enfant et la Grande Roue . Ces deux systèmes sont constitués par des corps solides qui ont un mouvement de rotation autour d’un axe ixe . Qu’est ce qu’un mouvement de rotation ? et quelles sont ses caractéristiques ? Le corps (S) est en mouvement autour de l’axe ixe (∆) . Quel est le mouvements des points A et B ? Quel est le mouvement des points M et N ? Expérience : On attache , grâce à un il inextensible , un mobile autoporteur à un point ixe O . On lance ce mobile sur la table à coussin d’air horizontale pour avoir un mouvement de rotation du mobile autour du point O et on enregistre la position du point A confondue avec le centre d’inertie de l’autoporteur à des intervalles de temps successifs et égaux τ = 40ms . On obtient l’enregistrement suivant avec un échelle réelle : 1. Quelle est la nature du mouvement du point mobile A ? Justiier votre réponse. 2. Mesurer le rayon R de la trajectoire en cm puis l’exprimer en m. 3. Compléter le tableau suivant : Position A A0 A1 A2 A3 A4 A5 ti(s) ..... ...... ..... ..... .... ..... θi(rad) ∆t = (ti+1−ti−1)(s) ∆θi(rad) ωi(rad/s) si(m) ∆si(m) vi(m/s) 4. Vériier la relation V = R.ω Activité expérimentale : Sur un papier millimétrique et en choisissant une échelle convenable tracer la fonction θ = f(t) . En déduire l’équation mathématique de cette fonction . Donner la signiication physique de son coeicient directeur . Activité 2 Activité 2 Activité 3 MOUVEMENT DE ROTATION D’UN CORPS SOLIDE Chapitre 1 Introduction : Un disque de rayon R = 10cm tourne à 30tours/min , autour d’un axe passant par son centre d’inertie . 1. Calculer la période et la fréquence de ce disque . 2. Calculer la vitesse angulaire du disque . En déduire la vitesse d’un point M situé sur la circonférence d’un disque . 3. Calculer la vitesse d’un pont N situé sur une circonférence de rayon r = 5cm . Quelle est votre conclusion ? Application L’équation horaire du mouvement d’un point M d’un corps solide en rotation autour d’un axe ixe est : s(t) = 0,60t+0,04 s(m) t(s) 1. Quelle est la nature du mouvement ? 2. Déterminer les valeurs de l’abscisse curviligne du point M à l’instant t = 0 et sa vitesse linéaire . 3. Sachant que le diamètre de la trajectoire circulaire estd = 20cm , déterminer l’expression de l’abscisse angulaire en fonction du temps θ(t). Application Introduction : TRAVAIL ET PUISSANCE Chapitre 2 Au cours des constructions les travailleurs fournissent des eforts par habitude on les appelle travail et puissance , mais en physique ces notions ont des signiications bien déterminer . ☞Qu’est - ce que le travail mécanique ? ☞Qu’est - ce que la puissance mécanique ? ☞Et Quelle relation existe - t - il entre travail et puissance ? Chapitre 3 ÉNERGIE CINÉTIQUE ET TRAVAIL . Introduction : 2. Quelques moments d’inertie des solides homogènes et de formes connues Immédiatement après son décollage , la navette spatiale reçoit une énergie cinétique croissante . Cette énergie dépend aussi de la masse de la navette . Qu’est - ce que l’énergie cinétique d’un corps solide ? Quelle relation à-t-elle avec le travail des forces exercées sur le mobile ? . A une distance h de la surface du sol , on lâche sans vitesse initiale , une balle de golfe de masse m = 29,6g . Avec un webcam on photographie son mouvement au cours de sa chute pendant des intervalles de temps successifs et égaux et avec un logiciel d’acquisition on détermine la position de la balle. Les résultats obtenus sont re- groupés dans le tableau suivant : H1 H2 H3 H4 H5 H6 h(m) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 V(m/s 1.4 1.98 2.42 2.8 3.13 3.43 Ec(J) 0.029 0.58 0.087 0.116 0.145 0.174 a.Activité b. Tableau des mesures Chapitre 3 1. Faire le bilan des forces exercées sur la balle et calculer la somme de leurs travaux entre les positions H1 et H6 . 2. Calculer la valeur de l’énergie cinétique à la positionH1 et H6 . En déduire ∆Ecla variation de l’énergie cinétique de la balle entre ces deux positions . c. Exploitation . . . . . . . Sur une table à coussin d’air ,inclinée d’un angle α = 5,52◦ parrapport au plan horizontale . De l’extrémité du banc , on lâche un mobile autoporteur A de masse m = 442g sans vitesse initiale et on enregistre le mou- vement du point G pendant des intervalle de temps successifs et égaux τ = 80ms .Onobtientl’enregistrementsuivant : c. Exploitation 1. Faire le bilan des forces exercées sur l’autoporteur et calculer la somme de leurs travaux entre les positions G2 et G4. 2. Calculer la valeur de l’énergie cinétique à la positionG2 et G4 En déduire ∆Ec la variation de l’énergie cinétique du l’autoporteur entre ces deux positions . 3. Comparer ΣW(⃗ F) et ∆Ec dans ce cas . Conclure . b. Enregistrement G0 G1 G2 G3 G4 G5 Activité 2 : 3. Comparer ΣW(F) et∆Ec dans ce cas et refaire la même chose pour le cas suivant : H2 et H6 . Conclure . J∆= 5 2 mr2 r sphère ∆ r J∆= 1 2 mr2 disque ∆ J∆= 1 2 mr2 cylindre ∆ r J∆= mr2 anneau l J∆= 1 3 ml2 ∆ l J∆= 1 12 ml2 ∆ barre . L’eau de barrage emmagasine une grande quantité d’énergie pouvant être exploitée pour produire de l’électricité . Cette énergie est appelée . Qu’est - ce que l’énergie potentielle de pesanteur d’un corps solide ? Quelles est son expression mathématique ? Et comment est- exploitée ? énergie potentielle de pesanteur En appliquant le théorème d’énergie cinétique calculer le travail de la tension de câble pour soulever la charge de masse m du point A d’altitude point B d’altitude zB . zA au Le plongeur possède une énergie potentielle de pesanteur lorsqu’il est sur un plongeoir et essentiellement de l’énergie cinétique lorsqu’il entre dans l’eau . Comment s’assurer que la transformation de l’énergie potentielle en énergie cinétique est totale ou non ? est la relation entre cette transformation et l’énergie mécanique ? Interprétation de ces résultats Introduction : Introduction : TRAVAIL ET ÉNERGIE POTENTIELLE DE PESANTEUR Chapitre 4 Activité 1 : Chapitre5 Énergiemécaniqued’uncorpssolide Activité 2 Activite 1 : Les plaques solaires de cette maison reçoivent une énergie de rayonnement qui la transforme en énergie électrique ou thermique ( chaufage de l’eau , éclairage,..) Introduction : Quelles sont les expressions de l’énergie et de la puissance électrique reçues ? Quels sont les diférentes transferts ou transmissions d’énergies qui se font au niveau des récepteurs ? et qu’est ce que l’efet joule ? On réalise le montage électrique suivant et qui est formé par un générateur branché en série avec une lampe , un moteur électrique, un interrupteur K et un électrolyseur . I K M Elec Électrolyseur lampe moteur G On ferme l’interrupteur K , que se passe -t-il au niveau de chaque dipôle ? 1 Quelles sont les formes d’énergie qui sont produit par chaque dipôle ? 2. Qu’il est le dipôle électrique qui fournit de l’énergie au reste de circuit ? 3. Qu’appelle-t-on les dipôles électriques suivants : la lampe ; le moteur et l’électrolyseur ? On réalise le montage électrique ci- dessous . On met une masse de m = 50g d’eau dans un bécher et on introduit un conducteur ohmique de résistanceR = 2Ωdans l’eau de bécher . On ferme le circuit et on règle le rhéostat ain que l’intensité du courant atteint la valeurI = 2A, on mesure la tensionUAB par un voltmètre , on ouvre l’interrupteur , on agite et on relève la température initiale θ0. On ferme le circuit et en même temps on déclenche le chronomètre dans le bécher au cours de la durée ∆t = 2min et aussi l’intensité du courant I = 4,8A et la tension UAB = 9,6V à la date t0 = 0. au bout de 2min , on note la température de l’eau 1. Calculer l’énergie électrique reçue par le conducteur ohmique au cours de cette durée . 2. faire un rappel au loi d’Ohm . En déduire que l’expression de la puissance reçue par le conducteur ohmique est la suivante : Pe = RI2 Chapitre 7 Transfert d’energie dans un circuit electrique et puissance electrique Chapitre 7 ´ ´ ´ R I K Rh A Th • V 3. Calculer la quantité d’énergie thermique Q reçue par l’eau de bécher . On applique au bornes d’un conducteur ohmique de résistance R = 10Ωune tension U = 4V. 1 Calculer la puissance électrique reçue par la conducteur ohmique . Sous quelle forme est convertie cette puissance ? 2 Sachant que la tension U est appliquée pendant la durée ∆t = 5min. Calculer l’énergie dissipée par efet joule . Application Un uploads/s3/ chimie-activites.pdf