physique (seconde) · Chapitre 3 · Exercice de TD
Trois phases pour un wagon
Modélisation des Actions Mécaniques et Principe d'Inertie · Bilan des forces et principe d'inertie · niveau 3 (difficile)
Énoncé
Un wagon roule sur des rails horizontaux. Pour chacune des trois phases suivantes, indiquer si la somme des forces extérieures est nulle ou non, en justifiant à l'aide du principe d'inertie ou de sa contraposée.
- 1. Le wagon roule en ligne droite à vitesse constante.
- 2. Le conducteur freine : le wagon ralentit tout en restant en ligne droite.
- 3. Le wagon aborde un virage en gardant une vitesse constante.
Corrigé
- 1. Mouvement rectiligne uniforme : d'après le principe d'inertie, les forces se compensent, .
- 2. La valeur de la vitesse varie (elle diminue) : le mouvement n'est pas uniforme. Par la contraposée, : les forces ne se compensent pas.
- 3. La trajectoire n'est pas rectiligne : par la contraposée, , même si la vitesse est constante. Il suffit qu'une seule des deux conditions — trajectoire droite, vitesse constante — soit en défaut.
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