Concours kiné Strasbourg 2000
quelle (s) est (sont) la (les ) affirmation(s) exacte(s) ?
Objet laché d'un train
Données pour les 3 premiers exercices: m =500g ; V=108 km/h ; F = 4 N; h =2m.
Un train roule à la vitesse constante V sur une voie horizontale rectiligne.
Un
voyageur lâche par la fenêtre d'un point situé à la hauteur h au dessus
du sol un objet de masse m, assimilable à un point matériel.
Le vecteur vitesse de l'objet par rapport au sol est à l'instant du lâcher :
-De direction horizontale, dans le sens du mouvement du train
-De direction verticale, dans le sens inverse du mouvement du train
-Nul
-De direction verticale de haut en bas.
Etude de la chute
On veut étudier le mouvement de l'objet lors de sa chute.
Celui ci a été lâché à la date t=0 au point D , d'altitude h au dessus du sol.
On
représente l'action de l'air sur l'objet par une force F
constante colinéaire au vecteur vitesse du train et de sens
contraire à celle ci.
On étudie le mouvement dans un repère terrestre.
affirmations :
-Le mouvement de l'objet suivant l'axe Ox est rectiligne uniforme.
-Le mouvement de l'objet suivant l'axe Oz est rectiligne uniformément varié.
-La trajectoire de l'objet est rectiligne.La trajectoire de l'objet est parabolique
Point d'impact
L'objet touche la voie ferrée en un point I :
affirmations :
- -La distance OI est voisine de 17 m.
- -La distance OI est voisine de 15 m.
- -La position du point de la fenêtre où l'objet a été lâché est au même instant à la verticale du point d'impact I.
- -Le point d'impact I dépend de la résistance de l'air.
satellite
Un satellite artificiel S1 de masse m1 est assimilable à un point matériel.
Dans
un repère géocentrique, supposé galiléen, son orbite est
assimilée à un cercle de rayon r et de même centre O que la
terre.
Le satellite n'est soumis qu'à l'attraction terrestre.
Un véhicule spatial S2 de masse m2 est sur la même orbite que S1, ses moteurs étant éteints.
Les astronautes de S2 cherchent à rejoindre S1 en restant sur la même orbite de rayon r.
Pour cela ils allument un moteur auxiliaire faisant passer leur vitesse de v0 à la valeur v2.
affirmations :
-La vitesse du satellite est telle que v² r =GMT.
-La vitesse du véhicule spatial est égale à celle du satellite.
-Alors que le véhicule spatial S2 se dirige vers S1 sur orbite de rayon r, à la vitesse v2, le moteur exerce une force tangentielle F dans le sens du mouvement.
-L'expression de cette force F est
Pendule dans un véhicule descendant une côte
Déplacement sans frottement et sans vitesse initiale.
L'angle q est égal à l'angle a.
Le pendule est à gauche du support OA.
affirmations :
-l'angle q est nul-la tension du fil a pour valeur : T=mg cos a / cosq.
Chute et rotation de la terre
Vous êtes à Kuala Lumpur quasiment situé sur l'équateur.
Un
jeune homme se penche par la fenêtre de la plus haute
tour du monde : orienté vers le nord, il lâche une bille
d'acier d'un point B.
jeune homme se penche par la fenêtre de la plus haute
tour du monde : orienté vers le nord, il lâche une bille
d'acier d'un point B.
La fenêtre est située à 405 m au dessus du sol.
On rappelle que la terre tourne de l'ouest vers l'Est et on admet qu'elle effectue un tour en T=9 104 secondes. On néglige les frottements.
affirmations :
-Le point d'impact de la bille est à 4 km du pied de la tour vers l'ouest car la terre a tourné.
-Le point d'impact est au pied de la tour (verticale de B).
-Le point d'impact est à 25 cm à l'ouest Le point d'impact est à 25 cm à l'est du pied de la tour (verticale de B).Le train démarre.
Sur
le quai d'une gare une voyageuse en retard court pour essayer
de prendre son train à une vitesse constante v=8 m/s. Le train
démarre alors qu'elle est encore à une distance d du
dernier wagon. L'accélération constante du train est 0,5 m/s².
le quai d'une gare une voyageuse en retard court pour essayer
de prendre son train à une vitesse constante v=8 m/s. Le train
démarre alors qu'elle est encore à une distance d du
dernier wagon. L'accélération constante du train est 0,5 m/s².
affirmations :
-La voyageuse n'atteindra jamais le train si d est supérieure à 64 m.
-Si d=60 m la voyageuse mettra 20 s pour atteindre le dernier wagon.
-Si d=100 m la voyageuse s'approchera à 40 m du dernier wagon.-Si d=28 m la voyageuse mettra 4 s pour atteindre le dernier wagon.
Plan incliné et contre poids.
Les forces de frottements exercées sur le solide de masse m1 sont assimilées à une force colinéaire mais de sens contraire à la vitesse.
On communique une vitesse initiale v0 au solide de masse m1, parallèle au plan vers le haut.
affirmations :
-Si v0=0 alors le système reste en équilibre-Si v0 non nulle et pas de frottements alors le système a un mouvement uniforme.v0=0,5 m/s et pas de frottement, la tension du fil vaut 5 N.
-v0=0,5 m/s et frottement =3N, la tension du fil vaut 8 N.
