Aspects énergétiques - spé physique 1ère

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Question 1

L'énergie cinétique Ec d'un système se calcule par la formule :

Ec=1/2 x m x v ² avec m en g, v en km/h, Ec en J

Ec=1/2 x m x v ² avec m en kg, v en m/s, Ec en J

Ec=(m x v²)/2 avec m en kg, v en m/s, Ec en J

Ec=1/2 x m x v ² avec m en g, v en m/s, Ec en J

Question 2

Un TGV de 480 tonnes roule à une vitesse constante de 390 km/h. Son énergie cinétique a pour valeur:

3,65 x 10^7 J

2,82 x 10^9 J

2,82 x 10^12 J

4,73 x 10^23 J

Question 3

Un enfant lâche une balle de 5 g d'une hauteur de 1 m. Le travail du poids de la balle a pour valeur:

-5 J

-5 x 10^-2 J

5 x 10^-2 J

5 J

Question 4

Un homme pousse un chariot :

Wab(f)<0

Wab(F)=0

Wab(F)>0

Wab(f)>0

Question 5

Une balle est lâchée sans vitesse initiale du point A

Ec(B)=Wab(P)+Wab(F) avec F force de frottement

Ec(A)-Ec(B)=Wab(P)-Wab(F) avec F force de frottement

Ec(B)-Ec(A)=Wab(P)+Wab(F) avec F force de frottement

Wab(F)=Ec(B)-Wab(P) avec F force de frottement

Question 6

Dans la situation de la question 5, la balle pèse 1 g et VB = 20 m/s.

La force (vecteur F) exerce un travail moteur sur le mouvement de la balle.

La force (vecteur F) exerce un travail résistant sur le mouvement de la balle.

Le travail de F sur AB vaut -3,0 J

Le travail de F sur AB vaut 3,0 J

Question 7

En considérant Epp nulle au niveau du sol, pour une balle de 5,0 g située à une hauteur de 10 m du sol :

Epp = 5,0 x 10^2 W

Epp = 5,0 x 10^-1 J

Epp = 5,0 x 10^-1 W

Epp = 5,0 x 10^2 J

Question 8

Une force est conservative si

Son travail ne dépend pas du chemin suivi

Elle est constante

L'énergie mécanique est constante

Son travail est nul

Question 9

L'énergie potentielle de pesanteur d'un corps dépend de

Sa masse

Sa vitesse

Son altitude

Sa position par rapport à la surface de la Terre

Question 10

A 50 km/h sur une route horizontale, un choc est identique à celui d'une chute libre du 4e étage pour des objets de même masse. A 100 km/h, le choc est équivalent à:

Une chute du 2e étage

Une chute du 8e étage

Une chute du 16e étage

Une chute du 20e étage

Question 11

Un pot de fleurs tombe d'une fenêtre. Sur les histogramme suivant sont représentés:

Epp en rouge, Em en bleu, Ec en vert

Ec en rouge, Epp en bleu, Em en vert

Em en rouge, Ec en bleu, Epp en vert

Epp en rouge, Ec en bleu, Em en vert

Question 12

Lors de la chute d'une bille dans l'huile:

La bille est en chute libre

L'énergie mécanique se conserve

Les forces de frottements sont négligeables

L'énergie mécanique diminue

Question 13

Un objet a son énergie cinétique multipliée par 4 si:

Sa masse est multipliée par 2

Sa masse est multipliée par 4

Sa vitesse est multipliée par 2

Sa vitesse est multipliée par 4

Question 14

Pour un vecteur force constant, le travail de la force est

Proportionnelle à la valeur de la force

Proportionnelle à la valeur de l'angle entre le vecteur force et le vecteur déplacement

Dépend de la vitesse du système

Dépend de la longueur du déplacement

Question 15

Lors d'une chute verticale, la variation d'énergie cinétique est

Positive comme le travail du poids

Proportionnelle à la hauteur de chute sans frottement.

égale à la somme des forces qui modélisent les actions agissant sur le système

Question 16

Pour une pomme de 150 g accrochée à l'arbre à une hauteur de 2,0 m du sol

Epp = -3 J si l'origine est prise au sol, axe vers le haut.

Epp = 3 x 10^3 J si l'origine est prise au sol, axe vers le haut.

Epp = -3 x 10^3 J si l'origine est prise au sol, axe vers le haut.

Epp = 0J si'l'origine est prise au niveau de la pomme

Question 17

Une luge subit une action mécanique modélisée par une force de frottement sur une ligne droite.

Le travail de la force de frottement est résistante

Cette force s'oppose au mouvement

Si f=40 N sur une ligne droite de 2,0 m alors le travail sur AB de la force de frottement f vaut - 80 N

Question 18

Sur ce graphique on voit

Que le travail des forces non conservatives vaut -1J

Que le travail des forces non conservatives vaut 1J

La dissipation d'énergie mécanique au cours du temps

Que des actions mécaniques modélisées par des forces non conservatives s'exercent sur le système

Question 19

Si l'énergie potentielle de pesanteur d'un ballon de 0,420 kg croît de 150 J son altitude croît de:

3,6 cm

63 m

36 m

6 300 m

630 m

360 m

Question 20

Un objet de 4,0 kg se déplace à une vitesse de 8,0 m/s à une altitude de 3,0 m au dessus du sol. Il est transporté à 15,0 m au dessus du sol et a alors une vitesse de 6,0 m/s. Sa variation d'énergie mécanique vaut:

-5,3 x 10^2 J

-4,2 x 10^2 J

0 J

4,2 x 10^2 J

5,3 x 10^2 J

Exercice 1 (/8pts):

On prendra g = 9,81 N/kg
Le système est assimilé à un point matériel M étudié dans un référentiel terrestre supposé galiléen.

Kimi se balade en hoverboard lorsqu'un chien surgit sur la route et l'oblige à freiner pour ne pas le percuter. Le début du freinage se situe au point A où l'hoverboard a atteint la vitesse VA=5.0m/s. Au point B, tel que AB=d, Kimi et son hoverboard son à l'arrêt. La route est supposée horizontale et le mouvement rectiligne ; le système étudié {Kimi+hoverboard} a une masse m=60kg.

Question 21

Choisir l'expression du travail du poids

Vecteur P scalaire vecteur AB

P x AB x cos 0°

P x AB x sin 0 °

P x AB

P x AB x sin 90 °

P x AB x cos 90°

P x AB x cos 180°

(zB - zA) x m x g

(zA - zB) x m x g

Question 22

Choisir l'expression du travail de la réaction normale du sol

RN x AB x sin 180 °

RN x AB x cos 0°

RN x AB x sin 90 °

- RN x AB

RN x AB x cos 90°

RN x AB

RN x AB x cos 180 °

RN x AB x sin 0 °

Vecteur RN scalaire vecteur AB

Click here if you wish to read this hintBien que sin(180)=cos(90)=0, le sinus n'est pas dans la formule de base d'un travail d'une force donc la réponse avec sin(180) n'est pas à cocher

Question 23

Choisir l'expression du travail de la force de frottement (Quizity met les premières lettre en majuscule donc comprenez "F" comme "f")

-f x AB

F x AB x cos 0°

Fx AB x cos 90°

F x AB x sin 0 °

Vecteur f scalaire vecteur AB

F x AB x sin 90 °

F x AB x cos 180°

F x AB x sin 180°

F x AB

Question 24

En utilisant le théorème de l'énergie cinétique déterminer la distance d’arrêt d sachant que la force de frottement est telle que f = 200 N.

1.5m

1.9m

3.8m

3.8km

150km

Exercice 2 (/6pts):

On prendra g = 9,81 N/kg
On considère qu'un wagon du train a une masse de 300 kg.
Soit A le point en haut de la descente et B le point en bas, H la hauteur de descente.
Le système est assimilé à un point matériel M étudié dans un référentiel terrestre supposé galiléen.
Shambhala est un parcours de montagnes russes en métal du parc PortAventura, situé en Espagne. Ce manège détient le record de la descente la plus haute, au terme de laquelle le trani de masse m possède une vitesse Vf=140km/h. Les frottements sont négligés et le train est supposé aborder la descente avec une vitesse initiale nulle.

Question 25

Calculer la variation d'énergie cinétique d'un wagon

2,27 x 10^5 J

2,9 x 10^6 J

2,27 x 10^8 J

3,81 x 10^19 J

Question 26

Exprimer la variation d'énergie potentielle de pesanteur.

(zB-zA)*m*g

H*m*g

(zA-zB)*m*g

-m*g*H

Question 27

Déterminer H

7,7 x 10^1 m

7,7 x 10^-2 m

9,8 x 10^2 m

7,7 x 10^4 m

1,3 x 10^16 m

Exercice 3 (/8pts):

Curiosity, robot mobile de la NASA, a atteri avec succès sur Mars le 6 août 2012. Le véhicule dispose de 75kg d'équipements scientifiques. À 2,00km d'altitude et à une vitesse de 100m/s, débute la descente autopropulsée puis à 20m du sol, avec une vitesse de 75cm/s seulement, l'étage de descente commence à descendre le robot au bout de trois filins de 7,50 mètres pour déposer Curiosity en douceur.
DONNÉES:
g(mars)= 3.7 N/kg
m(étage de descente+rover)=2,0x10^3 kg
g(tchouri)=1,0x10^-4 N/kg

Question 28

Déterminer le travail du poids

-1,5 x 10^7 J

-1,3 x 10^5 J

-1,5 x 10^4 J

-1,3 x 10^2 J

1,3 x 10^2 J

1,5 x 10^4 J

1,3 x 10^5 J

1,5 x 10^7 J

Question 29

Em(A) ? / Em(B) ?

2,5 x 10^3 J

1,5 x 10^7 J

2,5 x 10^7 J

4,9 x 10^7 J

1,5 x 10^5 J

2,0 x 10^5 J

1,5 x 10^7 J

2,0 x 10^7 J

Question 30

En déduire la valeur des forces de frottement f, on la supposera constante

1,3 x 10^4 N

1,3 x 10^4 J

2,5 x 10^7 N

2,5 x 10^7 J

Merci d'avoir joué !

Voilà c'est enfin terminé ! Je crois personnellement avoir mis trop de temps, donc dites-moi dans les commentaires combien de temps il vous restait quand vous l'avez terminé ainsi que si vous avez remarqué des erreurs !
N'oubliez pas de diviser votre score par 2 pour avoir une note sur 20 et avoir une idée de votre prochaine note en spé physique.
On se reverra peut-être pour un autre quiz de physique chimie !!