Diamètre bille d’acier D = 1,8 cm , Dt = 50 ms NOM : Prénom : Classe : 1 ère S … / 10 On s’intéresse aux forces exercées sur une bille de billard en acier qui se déplace, sans rotation, sur une table horizontale. L’action de l’air est négligeable devant les autres. Vu de dessus, on obtient dans un plan horizontal la chronophotographie suivante : G1 aimant Diamètre bille d’acier D = 1,8 cm , Dt = 50 ms Toutes les réponses seront rédigées sur la copie, exceptées les parties soulignées. La première position du centre de gravité de la bille est notée G1 . 1) Répondre en face de la proposition Vrai ou Faux, sans justification. (0,25* 4) soit (/1) Toute réponse fausse enlève 0,25 point. Mieux vaut ne pas répondre si vous n’êtes pas sur ! Durant la chronophotographie, dans le référentiel terrestre : a) On peut décomposer chronologiquement le mouvement de la bille en 3 parties distinctes. b) Dans la première partie du mouvement apparaissant chronologiquement, on peut appliquer la 1ère loi de Newton (ou principe d’inertie) c) La norme de la vitesse instantanée de la bille reste identique (si on admet une incertitude de 5%) d) Dans la première partie apparaissant chronologiquement, l’aimant n’exerce aucune action sur la bille. 2) Déterminer la valeur de la vitesse instantanée de la bille en G3.On donnera l’expression littérale puis le calcul.(/1,5) Représenter le vecteur vitesse en ce point en donnant l’échelle choisie (/1) 3) Dessiner le diagramme d’interaction pour le système {bille} pour la première phase du mouvement. (/0,5) 4) Représenter, (dans la zone encadrée), pour la première phase du mouvement apparaissant chronologiquement, avec une même échelle arbitraire, les vecteurs force exercés sur la bille dans un plan perpendiculaire au plan de la trajectoire. Justifier.(/1) 5) Durant la chronophotographie, peut on considérer tous les frottements comme négligeable devant les autres forces ? Argumenter.(/1) 6) a) Déterminer la direction et le sens de la résultante des forces exercées sur la bille dans le plan horizontal en G4. On énoncera le nom de la loi utilisée. (/1) On représentera graphiquement sur la chronophotographie les vecteurs nécessaires. (/2) b) Cela vous semble-t-il logique ? Argumenter. (/1) Longueur rame 1,30 m

Diamètre bille d’acier D = 1,8 cm , Dt = 50 ms NOM : Prénom : Classe : 1 ère S … / 10 On s’intéresse aux forces exercées sur une bille de billard en acier qui se déplace, sans rotation, sur une table horizontale. L’action de l’air est négligeable devant les autres. Vu de dessus, on obtient dans un plan horizontal la chronophotographie suivante : V(G5) V(G3) - V(G3) DV(G4) bille aimant sol terre air négligeable G1 aimant Temps de correction : 13 mn Diamètre bille d’acier D = 1,8 cm , Dt = 50 ms 1) Répondre en face de la proposition Vrai ou Faux, sans justification. (0,25* 4) soit (/1) Toute réponse fausse enlève 0,25 point. Mieux vaut ne pas répondre si vous n’êtes pas sur !Durant la chronophotographie, dans le référentiel terrestre : a) On peut décomposer chronologiquement le mouvement de la bille en 3 parties distinctes. VRAI b) Dans la première partie du mouvement apparaissant chronologiquement, on peut appliquer la 1ère loi de Newton (ou principe d’inertie) VRAI c) La norme de la vitesse instantanée de la bille reste identique (si on admet une incertitude de 5%) VRAI d) Dans la première partie apparaissant chronologiquement,, l’aimant n’exerce aucune action sur la bille. FAUX seulement négligeable 2) Valeur de la vitesse instantanée de la bille en G3.avec’expression littérale puis le calcul.(/1,5) V (G3) =G2G4/2Dt= 1,85*5,5*10-2/(18*50*10-3)= 0,55m/s Représenter le vecteur vitesse en ce point en donnant l’échelle choisie (/1) Si 1,0 cm représente 0,10 m/s alors L (V (G3)) =5,5 cm 3) Dessiner le diagramme d’interaction pour le système {bille} pour la première phase du mouvement. (/0,5) 4) Représenter qualitativement, (dans la zone encadrée), pour la première phase du mouvement apparaissant chronologiquement, les vecteurs force exercés sur la bille dans un plan perpendiculaire au plan de la trajectoire. Justifier.(/1) 5) Durant la chronophotographie, peut on considérer tous les frottements comme négligeable devant les autres forces ? Argumenter.(/1) On peut négliger la force de frottement de contact avec le sol car le vecteur force exercé par le sol n’a pas de composante tangentielle 6) a) Déterminer la direction, et le sens de la résultante des forces exercées sur la bille dans le plan horizontal en G4. On énoncera le nom de la loi utilisée. (/1) 2 ème loi de Newton : la direction et le sens de la résultante des forces extérieures est celle de la variation du vecteur vitesse Iici au point G4 : DV (G4) = V (G5) - V (G3) avec en norme V (G5) = V (G3) On représentera graphiquement sur la chronophotographie les vecteurs nécessaires. (/2) b) Cela vous semble-t-il logique ? Argumenter. (/1) La variation du vecteur vitesse en ce point est dirigée comme la résultante vers l’aimant.Ce qui semble logique car suivant le plan d’observation, la seule force exercée sur la bille est exercée par l’aimant Longueur rame 1,30 m F sol/b P