physique-chimie (terminale) · Chapitre 7 · Application directe du cours

Quantité de mouvement et deuxième loi

Lois de Newton et mouvement · niveau 1 (application)

Énoncé

Quantité de mouvement et deuxième loi.

Un mobile de masse $m = 0, 50 kg$ voit sa vitesse passer de $v_{1}$ (norme $2, 0 m \cdot s^{- 1}$ ) à $v_{2}$ (même direction, norme $8, 0 m \cdot s^{- 1}$ ) en $Δ t = 1, 5 s$ . Calculer la variation de quantité de mouvement, puis la valeur de la force moyenne responsable.

Corrigé

La variation de quantité de mouvement, le long de la direction du mouvement, a pour norme :

$Δ p = m (v_{2} - v_{1}) = 0, 50 \times (8, 0 - 2, 0) = 3, 0 kg \cdot m \cdot s^{- 1} .$

D'après la deuxième loi de Newton $F = \frac{d p}{d t}$ , la force moyenne a pour valeur :

$F = \frac{Δ p}{Δ t} = \frac{3 , 0}{1 , 5} = 2, 0 N .$

La force est dirigée dans le sens du mouvement, puisque la vitesse augmente.

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