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  CONNAISSANCES DU COURS DE PHYSIQUE : FORCES MACROSCOPIQUES S'EXERCANT SUR UN SOLIDE

 

VRAI OU FAUX

Si les propositions suivantes sont exactes cliquer sur VRAI. Sinon cliquer sur FAUX.

1- Définition : On appelle poids d'un objet ponctuel, situé en un point M donné, la force s'opposant à la force exercée par un fil qui maintient cet objet ponctuel au repos par rapport au solide Terre, pris comme référentiel.

Si l'objet est de dimensions notables, il faut placer le montage sous vide, pour supprimer la poussée d'Archimède.

VRAI

FAUX

2- Le poids d'un objet est rigoureusement égal à la force d'attraction universelle exercée par la Terre sur cet objet.

VRAI

FAUX

3- Le vecteur poids d'un objet est caractérisé par :

· son point d'application : le centre de gravité de l'objet, confondu avec le centre d'inertie.

· sa direction : celle du fil à plomb, pratiquement confondue avec la verticale.

· son sens : vers le bas.

· son intensité P = m g (1) où m représente la masse de l'objet (en kg) et g, l'intensité du vecteur pesanteur (en N/kg).

VRAI

FAUX

4- L'intensité de la pesanteur terrestre est g = 9,81 N/kg quel que soit le lieu où on se trouve.

VRAI

FAUX

5- On donne g = 9,80 N/kg.

Un corps de masse m = 10 g possède un poids P = m ´ g = 98,0 N.

VRAI

FAUX

6- On donne g (sur la Terre) = 9,81 N/kg et g' (sur la Lune) = 1,67 N/kg.

Un objet de masse m = 10 kg sur terre conserve la même masse m' = 10 kg sur la lune.

VRAI

FAUX

7- On donne g (sur la Terre) = 9,81 N/kg et g' (sur la Lune) = 1,67 N/kg.

Un objet de masse m = 10 kg possède un poids P = 98,1 N sur la Terre. Sur la Lune, son poids conserve la même valeur.

VRAI

FAUX

8- Lorsqu'un solide glisse sur un plan incliné celui-ci exerce sur le solide une force (parfois appelée réaction du support) dont la direction est toujours perpendiculaire au plan incliné.

VRAI

FAUX

9- Un solide, soumis à plusieurs forces dont la somme vectorielle est nulle, est nécessairement au repos dans le référentiel terrestre.

VRAI

FAUX

10- On considère un solide pouvant tourner autour d'un axe fixe dans le référentiel terrestre. Le solide est initialement au repos.

On applique une force sur le solide. Le solide se mettra à tourner quelle que soit la direction de la force.

VRAI

FAUX

11- L'ensemble des actions exercées par un fluide (liquide ou gaz) sur un solide entièrement ou partiellement immergé est représentée par une force unique : la poussée d'Archimède

Le vecteur poussée d'Archimède est :

· appliqué au centre de gravité du fluide déplacé.

· vertical.

· dirigé vers le haut. 

· de valeur PA égale au poids de fluide déplacé par le solide immergé :

PA = m ´ V ´ g

PA s'exprime en newton (N) - la masse volumique m du fluide s'exprime en kg/m3 - le volume V est en m3 - l'intensité de la pesanteur g est en N/kg.

VRAI

FAUX

12- Les unités du système international étant en rouge, on peut écrire :

a = 1 cm = 10 - 2 m

S = 1 cm2 = 10 - 4 m2

V = 1 cm3 = 10 - 6 m3

m = 1 g = 10 - 3 kg

m = 1 g/cm3 = 1 g/1 cm3 = 10 - 3 kg/10 - 6 m3 = 1000 kg/m3

VRAI

FAUX

13- On donne la masse volumique de l'eau m = 1000 kg/m3 et l'intensité de la pesanteur g = 9,8 N/kg.

Un cube de volume V = 1000 cm3 = 10 - 3 m3 et de poids P = 10 N, abandonné entre deux eaux , sans vitesse intiale par rapport au référentiel terrestre, remontera à la surface. On donne la masse volumique de l'eau m = 1000 kg/m3 et l'intensité de la pesanteur g = 9,8 N/kg.

VRAI

FAUX

 Bilan :

Cliquer ici

1- Répondre VRAI est correct. Répondre FAUX est incorrect.

Définition : On appelle poids d'un objet ponctuel, situé en un point M donné, la force s'opposant à la force exercée par un fil qui maintient cet objet ponctuel au repos par rapport au solide Terre, pris comme référentiel. (retour)

2- Répondre VRAI est incorrect. Répondre FAUX est correct.

Le poids d'un objet n'est pas rigoureusement égal à la force d'attraction universelle exercée par la Terre sur cet objet.

Ce n'est que si on néglige, d'une part, l'attraction des astres autres que la terre sur cet objet et, d'autre part, la force due à la rotation de la terre que l'on peut confondre le poids et la force d'attraction universelle exercée par la Terre sur cet objet.

En toute rigueur il faudrait écrire = + + .

En classe de première et de terminale, on néglige pratiquement toujours les forces et .(retour)

3- Répondre VRAI est correct. Répondre FAUX est incorrect.

Le vecteur poids d'un objet est caractérisé par :

· son point d'application : le centre de gravité de l'objet, confondu avec le centre d'inertie.

· sa direction : celle du fil à plomb, pratiquement confondue avec la verticale.

· son sens : vers le bas.

· son intensité P = m g (1) où m représente la masse de l'objet (en kg) et g, l'intensité du vecteur pesanteur (en N/kg). (retour)

4- Répondre VRAI est incorrect. Répondre FAUX est correct.

L'intensité de la pesanteur terrestre n'est pas égale à g = 9,81 N/kg quel que soit le lieu où on se trouve. La valeur de g augmente un peu avec la latitude et diminue jusqu'à zéro avec l'altitude. (retour)

5- Répondre VRAI est incorrect. Répondre FAUX est correct.

On donne g = 9,80 N/kg.

Un corps de masse m = 10 g ne possède pas un poids P = m ´ g = 98,0 N.

Un corps de masse m = 10 g = 0,010 kg possède un poids P = m ´ g = 0,010 ´ 9,80 = 0,098 N.(retour)

6- Répondre VRAI est correct. Répondre FAUX est incorrect.

On donne g (sur la Terre) = 9,81 N/kg et g' (sur la Lune) = 1,67 N/kg.

Un objet de masse m = 10 kg sur terre conserve la même masse m' = m = 10 kg sur la Lune.

La masse ne dépend pas du lieu où on se trouve. (retour)

7- Répondre VRAI est incorrect. Répondre FAUX est correct.

On donne g (sur la Terre) = 9,81 N/kg et g' (sur la Lune) = 1,67 N/kg.

Un objet de masse m = 10 kg possède un poids P = 98,1 N sur la Terre. Sur la Lune, son poids ne conserve pas la même valeur.

Sur la Lune, cet objet de masse m' = m = 10 kg possède un poids P' = m' ´ g' = 10 ´ 1,67 = 16,7 N. (retour)

8- Répondre VRAI est incorrect. Répondre FAUX est correct.

Lorsqu'un solide glisse sur un plan incliné celui-ci exerce sur le solide une force (appelée réaction du support) dont la direction n'est pas toujours perpendiculaire au plan incliné.

En présence de frottement (surfaces en contact rugueuses) cette force de contact exercée par le plan incliné sur le solide S peut être considérée comme la somme vectorielle de deux forces :

· , l'action normale du plan incliné sur le solide, perpendiculaire à ce plan incliné, qui empèche le solide de pénétrer dans le support.

· , l'action tangentielle du plan inclinée sur le solide, sur la tangente parallèle à la ligne de plus grande pente du plan incliné, qui s'oppose au glissement du solide. Cette force modélise les forces de frottement qui sont importantes lorsque les surfaces sont rugueuses.

On peut écrire = + (retour)

9- Répondre VRAI est incorrect. Répondre FAUX est correct.

Un solide, soumis à plusieurs forces dont la somme vectorielle est nulle, n'est pas nécessairement au repos dans le référentiel terrestre.

Rappelons le principe de l’inertie, étudié en classe de seconde :

Pour un observateur terrestre, tout corps persévère dans son état de repos, ou de mouvement rectiligne uniforme, si les forces qui s'exercent sur lui se compensent. Cet énoncé sera amélioré plus loin (voir la leçon n° 5). (retour)

10- Répondre VRAI est incorrect. Répondre FAUX est correct.

On considère un solide pouvant tourner autour d'un axe fixe dans le référentiel terrestre. Le solide est initialement au repos.

On applique une force sur le solide. Le solide ne se mettra pas à tourner quelle que soit la direction de la force.

En effet, si la force est parallèle à l'axe ou si le support de la force rencontre l'axe de rotation, la porte, initialement immobile, restera immobile.

Pour s'en convaincre, il suffit de réaliser l'expérience. (retour)

11- Répondre VRAI est correct. Répondre FAUX est incorrect.

L'ensemble des actions exercées par un fluide (liquide ou gaz) sur un solide entièrement ou partiellement immergé est représentée par une force unique : la poussée d'Archimède

Le vecteur poussée d'Archimède est :

· appliqué au centre de gravité du fluide déplacé.

· vertical.

· dirigé vers le haut. 

· de valeur PA égale au poids de fluide déplacé par le solide immergé :

PA = m ´ V ´ g

PA s'exprime en newton (N) - la masse volumique m du fluide s'exprime en kg/m3 - le volume V est en m3 - l'intensité de la pesanteur g est en N/kg. (retour)

12- Répondre VRAI est correct. Répondre FAUX est incorrect.

Les unités du système international étant en rouge, on peut écrire :

a = 1 cm = 10 - 2 m

S = 1 cm2 = 10 - 4 m2

V = 1 cm3 = 10 - 6 m3

m = 1 g = 10 - 3 kg

m = 1 g/cm3 = 1 g/1 cm3 = 10 - 3 kg/10 - 6 m3 = 1000 kg/m3 (retour)

13- Répondre VRAI est correct. Répondre FAUX est incorrect.

On donne la masse volumique de l'eau m = 1000 kg/m3 et l'intensité de la pesanteur g = 9,8 N/kg.

Un cube de volume V = 1000 cm3 = 10 - 3 m3 et de poids P = 10 N, abandonné entre deux eaux , sans vitesse intiale par rapport au référentiel terrestre, ne remontera pas à la surface.

En effet, une fois laché dans l'eau sans vitesse initiale, le cube est soumis à, deux forces :

· le poids (essentiellement l'action gravitationnelle de la Terre sur le cube) de valeur P = 10 N

· la poussée d"Archimède (action des molécules d'eau sur le cube) de valeur :

PA = m ´ V ´ g = 1000 ´ 10 - 3 ´ 9,8 = 9,8 N

Le poids qui agit vers le bas, de valeur P = 10 N est plus intense que la poussée poussée d"Archimède , de valeur PA = 9,8 N qui , elle, agit vers le haut. La somme vectorielle = + des deux forces est dirigée vers le bas et a pour intensié F = 10 - 9,8 = 0,2 N. Le cube, abandonné sans vitesse initiale, se dirigera vers le bas. (retour)

Bilan : Cliquer ici

suite

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Bilan

1- Définition : On appelle poids d'un objet ponctuel, situé en un point M donné, la force s'opposant à la force exercée par un fil qui maintient cet objet ponctuel au repos par rapport au solide Terre, pris comme référentiel.

Si l'objet est de dimensions notables, il faut placer le montage sous vide, pour supprimer la poussée d'Archimède.

VRAI

2- Le poids d'un objet est rigoureusement égal à la force d'attraction universelle exercée par la Terre sur cet objet.

FAUX

3- Le vecteur poids d'un objet est caractérisé par :

· son point d'application : le centre de gravité de l'objet, confondu avec le centre d'inertie.

· sa direction : celle du fil à plomb, pratiquement confondue avec la verticale.

· son sens : vers le bas.

· son intensité P = m g (1) où m représente la masse de l'objet (en kg) et g, l'intensité du vecteur pesanteur (en N/kg).

VRAI

4- L'intensité de la pesanteur terrestre est g = 9,81 N/kg quel que soit le lieu où on se trouve.

FAUX

5- On donne g = 9,80 N/kg.

Un corps de masse m = 10 g possède un poids P = m ´ g = 98,0 N.

FAUX

6- On donne g (sur la Terre) = 9,81 N/kg et g' (sur la Lune) = 1,67 N/kg.

Un objet de masse m = 10 kg sur terre conserve la même masse m' = 10 kg sur la lune.

VRAI

7- On donne g (sur la Terre) = 9,81 N/kg et g' (sur la Lune) = 1,67 N/kg.

Un objet de masse m = 10 kg possède un poids P = 98,1 N sur la Terre. Sur la Lune, son poids conserve la même valeur.

FAUX

8- Lorsqu'un solide glisse sur un plan incliné celui-ci exerce sur le solide une force (appelée réaction du support) dont la direction est toujours perpendiculaire au plan incliné.

FAUX

9- Un solide, soumis à plusieurs forces dont la somme vectorielle est nulle, est nécessairement au repos dans le référentiel terrestre.

FAUX

10- On considère un solide pouvant tourner autour d'un axe fixe dans le référentiel terrestre. Le solide est initialement au repos.

On applique une force sur le solide. Le solide se mettra à tourner quelle que soit la direction de la force.

FAUX

11- L'ensemble des actions exercées par un fluide (liquide ou gaz) sur un solide entièrement ou partiellement immergé est représentée par une force unique : la poussée d'Archimède

Le vecteur poussée d'Archimède est :

· appliqué au centre de gravité du fluide déplacé.

· vertical.

· dirigé vers le haut. 

· de valeur PA égale au poids de fluide déplacé par le solide immergé :

PA = m ´ V ´ g

PA s'exprime en newton (N) - la masse volumique m du fluide s'exprime en kg/m3 - le volume V est en m3 - l'intensité de la pesanteur g est en N/kg.

VRAI

12- Les unités du système international étant en rouge, on peut écrire :

a = 1 cm = 10 - 2 m

S = 1 cm2 = 10 - 4 m2

V = 1 cm3 = 10 - 6 m3

m = 1 g = 10 - 3 kg

m = 1 g/cm3 = 1 g/1 cm3 = 10 - 3 kg/10 - 6 m3 = 1000 kg/m3

VRAI

13- On donne la masse volumique de l'eau m = 1000 kg/m3 et l'intensité de la pesanteur g = 9,8 N/kg.

Un cube de volume V = 1000 cm3 = 10 - 3 m3 et de poids P = 10 N, abandonné entre deux eaux , sans vitesse intiale par rapport au référentiel terrestre, remontera à la surface. On donne la masse volumique de l'eau m = 1000 kg/m3 et l'intensité de la pesanteur g = 9,8 N/kg.

VRAI

A VOIR :

Connaissances du cours de Physique 4 ci-dessus

Problème résolu n° 3-A :

Problème n° 3-B (à résoudre) :

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