Physique Cinématique. Description du circuit

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1 Circuit de Silverstone Protocole d'essais d'une voiture de Formule 1 Description du circuit Segment Début segment Fin segment Longueur du segment Ligne m m m m m m m m m m m m m m m 8 - Ligne m 1. Calculer les distances des segments Page 1

2 2. Positionner les voitures suivantes sur le plan du circuit : a) voiture rouge 1800 m b) voiture noire 3370 m c) voiture bleue m d) voiture verte 4200 m 3. Calculer la vitesse de la voiture, le meilleur chrono étant de 81,38 secondes 4. Calculer les vitesses selon les segments : Segment longueur du segment temps en sec. Vitesse en m/s Vitesse km/h ,35 4 4, , , ,23 5. Entourer d'un cercle la partie du circuit où la vitesse sera la plus élevée. Entourer d'un cercle la partie du circuit où la vitesse sera la plus faible. 6. Compléter le tableau : Segment Longueur du Temps en sec. Vitesse en m/s Vitesse en Km/h segment Ligne , , Δs Δt V Page 2

3 Faire Exercices 1 > 10 pages 6 et 7 8. Compléter le tableau : Segment V. à l'entrée m/s V. à la sortie m/s Δ vitesse Δ temps sec accélération m/s ,11 51,38 4, ,88 3, ,83 27,77 5,536 V o V Δt a Exprimer la variation de vitesse : Exprimer l accélération : Equation de la vitesse : Définir la position d un corps en mouvement : Définir la position initiale d un corps en mouvement : Définir l espace parcouru par un corps : L équation de la position : t s = so + vot+ 1 at 2 2 Page 3

4 Analyse des variations de vitesse en fonction de la position Verticalement la vitesse en km/h Horizontalement les positions en km Segment V. à l'entrée m/s V. maximale m/s Δ vitesse Δ temps sec accélération m/s , , , V o V Δt a V maximale : vitesse la plus élevée dans le segment étudié! Faires Exercices 11>15 Page 4

5 Rappel : t V = V + a t o 1 t S = So + Vo t + a t Le départ d un Grand Prix est donné à 14h et 42 secondes. A 14h, 2 minutes et 56 secondes, la voiture No 4 termine son premier tour. Quel est la durée pour parcourir un tour de circuit? 2. Un avion quitte Londres à 16h28 et arrive à San Franscisco à 19h42. Calculer la durée du vol. Le décalage horaire entre Londres et San franscisco est de -8 heures. 3. Quelle est la distance entre La Chaux-de-Fonds et Yverdon? La Chaux-deFonds Lausanne : 114 km Yverdon Lausanne : 42 km 4. Un mobile a une vitesse constante de 1,7 m/sec, au temps t= 0 sec, il est à 6 m de la borne A. a. Où est-il au temps t = 28 secondes b. Quand sera-t-il à la borne B? AB = 31 m (il part à t = 0). Calculer pour les deux cas possible représentés ci-dessous! A B A B Page 5

6 5. Exprimer en m/s et en km/h la vitesse d'un cycliste qui parcourt 225 mètres en 18 secondes. 6. Un cycliste a parcouru un circuit de 25 km en 60 minutes. En combien de temps doit il parcouru la deuxième boucle de circuit pour élever sa vitesse moyenne totale à 28 km/h? 7. Une voiture s'éloigne d'une ville par le nord à la vitesse moyenne de 72 km/h, lorsque nous repérons le véhicule, il est à 1800 mètres au nord de la ville. où sera la voiture 12 minutes plus tard combien de temps lui faut-il pour être à mètres de la ville 8. Un automobiliste et un cycliste roulent dans le même sens à la vitesse constante, de 54 km/h pour la voiture et 18 km/h pour le vélo. Le cycliste part de 0', l'auto part de 0 au même instant (00'= 12 km). - calculer le lieu et l'instant du dépassement du cycliste par l'auto 9. Même problème, mais le cycliste se dirige de O vers O. 10. Calculer l'accélération de la Bugatti Veyron : elle passe de 0 km/h à 100 km/h en 2,5 sec elle passe de 407 km/h à 0 km/h en 10 sec Page 6

7 11. Pour décoller, la vitesse d un Airbus A380 est de 380 km/h, il lui faut 48 secondes pour atteindre cette vitesse. Calculer l'intensité de l'accélération moyenne. Calculer la distance nécessaire pour atteindre la vitesse de 380 km/h. 12. Après une première phase d accélération pour atteindre 100 km/h en 2,5 secondes, la Bugatti Veyron passe de 100 km/h à 200 km/h en 4,8 secondes. On demande : L intensité de l accélération de la voiture pour passer de 100 km/h à 200 km/h. Par rapport à la ligne de départ, quelle est la position de la voiture à 100 km/h (Ex 11). Quel est la distance parcourue pour passer de 100 km/h à 200 km/h. 13. Un motard roulant à 108 km/h aperçoit un obstacle à 80 mètres au devant. Le freinage provoque une décélération de 6 m/s 2. On demande : la position de la moto à la vitesse V = Une bille tombe en chute libre à partir d un point A, sans vitesse initiale, sur une table située 10 mètres au dessous de A. On demande : - quelle est la durée de la chute? - quelle est la vitesse de la bille avant le choc? Page 7

8 Rappel : n V = π d n c 15. Une mèche de diamètre d = 8 mm tourne à la fréquence de rotation de 240 t/min. Calculer sa vitesse circonférentielle. 16. Quelle est la vitesse circonférentielle en m/s d un engrenage de 120 mm de diamètre, tournant à 180 t/min. 17. Soit une transmission par courroie, la roue menée tourne 4 fois plus vite que la roue menante. Si la roue menante à un diamètre de 180 mm, calculer le diamètre de la roue menée. 18. Une poulie de 400 mm tourne à la fréquence de rotation de 600 t/min. Elle entraîne par courroie une poulie de 100 mm. - Quelle sera la fréquence de rotation n 2? 19. Un volant est composé par un équipage de poulies. Calculer la fréquence de rotation du volant. Page 8

9 20. Calculer la fréquence de rotation de la roue D, n A = 10 t/s. Page 9