Correction exercices livres Chap 5 Activité 2p151 1. C est la portion de chaque image comprise entre les lignes (p) et (a) qui est l équivalent de l image 1 2 000 de la photo finish. 2. L échelle horizontale est graduée en secondes ; les coureurs sont déformés. 3.a. Temps du premier : 10,35 s ; Temps du deuxième : 10,35 s. b. Le temps officiel est affiché au 1/100e s mais la photo finish les départage : le coureur de la ligne 6 passe la ligne très légèrement avant le coureur de la ligne 4. c. Ils sont séparés de 2 à 3 millièmes de seconde. 4. La précision de cette photo finish est estimée à 1/1000e de s. Activité 3p152 1. La longueur du crayon permet de déterminer l échelle de longueur sur les images de la vidéo. 2. La trajectoire du centre du crayon relie les positions successives du centre du crayon. Idem pour l extrémité du crayon. 3. Le logiciel d exploitation de la vidéo indique une incrémentation des instants Δt = 40 ms entre deux images consécutives. Δt =1/f où f est la fréquence des images Δ t = 1 /25 = 0,040 s. 4. Les trajectoires du centre et de l extrémité du crayon sont différentes. 5. Le mouvement de chacun des points de l objet est différent. À un instant donné, leurs positions sont différentes : leurs trajectoires sont donc différentes. 6. C est l extrémité avant du javelot qui permet de déterminer la performance du lanceur. Activité 4p153 1. L un des solides est la cour et l autre le cadre du vélo. 2. La feuille de calque matérialise le cadre du vélo, alors que la page du livre matérialise le référentiel de la cour. 3. La trajectoire de la valve dans le référentiel de la cour est la courbe qui relie les points V i. La trajectoire de la valve dans le référentiel du cadre
est un cercle. REMARQUE : la valeur réelle mesurée sur la roue est de 0,54 m. 4. Le cercle central du terrain de basket a une diamètre D = 3,60 m. L échelle est donc de 6,4 cm pour 3,60 m. En 20 Δt = 0,80 s, le vélo a parcouru 3,7 cm soit : v = 3,7 x 3,60 / ( 6,4 x 0,8) = 2,6 m.s 1 = 9,4 km.h 1. Un point du cadre est fixe par rapport à la caméra embarquée : la vitesse du point est donc nulle. 5. Le cameraman sur la moto voit une trajectoire circulaire pour la valve de la roue, ce qui n est pas le cas du spectateur. Faire en classe : 4, 5, 9, 12, 13, 17, 18, 19, et 20 4p157 1- Faux, la vitesse de M n'est pas constante car les distances parcourues pendant la même durée ne sont pas égales. 2- Vrai, la vitesse de P est constante car les distances parcourues pendant la même durée sont égales. 3- Faux, la vitesse de M n'augmente pas car les distances parcourues pendant le même durée diminue alors la vitesse diminue. 5p157 v = d/ t avec t= 2h53min = 2h + 53min On calcule la vitesse en km.h -1 : t= 2h 53 min 1h correspond à 60 minutes donc 53 minutes correspond à 53 / 60 =0,88h t= 2,88h donc v= 78,4 / 2,88 = 27,2 km.h -1, soit la réponse b. On calcule la vitesse en m.s -1 : 1h = 3 600s donc 2h = 7 200s et 53 min = 53 x 60 = 3 180 s donc t = 7 200 + 3 180 = 10 380 s donc v = 78,4x10 3 / 10 380 = 7,5 m.s -1 soit la réponse c. 9p158 1- Dans le texte, on parle des référentiels : du plateau, des nacelles, d'un axe vertical et du parc.
2- Les référentiels terrestres sont le parc et l'axe vertical. 11p158 1- Voir tableau. 2- Le mouvement de C n'est pas rectiligne car la trajectoire n'est pas une droite. 12p158 Alice a parcouru 12 + 17 = 29 km en 32 + 52 = 84 minutes. V MOYENNE = Δd / Δt = 29x10 3 / (84x60) = 29x10 3 / 5 040 = 5,75 m.s -1 13p158 1- Dans le référentiel du tapis roulant, Kevin qui marche à côté du tapis roulant à vitesse constante est immobile. 2- Dans le référentiel terrestre (le couloir du métro), Alex a un mouvement rectiligne uniforme (4km.h -1 ). 17p160 1. Le graphique a est la camera M. Le graphique b est la caméra F. 2. On observe une droite. 3. Relier les points P i. 4. Durée : Δt P0-P15 =15 80,0 = 1 200 ms ; distance : Δx = 3,0 m. 5. v= Δx / Δt =3,0 / 1,2= 2,5 m.s 1. 6. v P7 = 0,4 /(80,0x2x10-3 ) = 0,064 m.s 1 18p160 1. Sur les intervalles de temps considérés la vitesse de A a pour valeurs respectives : d 0 1 = 125m d 1 2 = 125m d 2 3 = 125m d 3 4 = 125m v=d/t t 0 1 = 10,061s t 1 2 = 18,270-10,061 = 8,209s t 2 3 = 26,155-18,270 =7,885s t 3 4 = 34,17-26,155 = 8,015s 12,42 ; 15,22 ; 15,85 ; 15,59 m.s 1 soit 44,71 ; 54,79 ; 57,06 ; 56,12 km.h 1.
v(km.h -1 ) =v(m.s -1 ) x3,6 2. Sur les intervalles de temps considérés la vitesse de B a pour valeurs respectives : d 0 1 = 125 +0,45m d 1 2 = 125+1,25m d 2 3 = 125+2,12m d 3 4 = 125+3,36m t 0 1 = 10,061s t 1 2 = 1 8,209s t 2 3 =7,885s t 3 4 = 8,015s 12,46 ; 15,32 ; 15,96 ; 15,75 m.s 1 soit 44,85 ; 55,15 ; 57,45 ; 56,70 km.h 1. 3. 4. Sur les intervalles de temps considérés la vitesse de B a pour valeurs respectives : 0,044 ; 0,097 ; 0,110 ; 0,154 m.s 1 soit 0,15 ; 0,34 ; 0,39 ; 0,55 km.h 1. 5. Non, car la vitesse n est pas constante. 19p161 1. Le temps. 2. En traçant une ligne verticale au contact de la poitrine et en notant le temps associé à cette ligne. 3. 11,33 s. 4. Pour la 2e : temps officiel est de 11,40 s et sur la photo-finish, on lit 11,393 s. Pour la 3e : temps officiel est de 11,41 s et sur la photo-finish, on lit 11,403 s. Dans les deux cas, le temps officiel est donné au centième de seconde par excès. 5. Δt 3/ 1000 de s 20p161 1. a. Trajectoire circulaire en arc de cercle. b. Référentiel terrestre. 2. La vitesse est nulle aux deux extrémités. 3. a. La vitesse est maximale au point le plus bas. b. Δx = 20 cm ; Δt = 80 ms ; v = Δx / Δt = 2,5 m.s 1.
21p161 1. a. Δt = 100 / 2,70 = 37 ms. b. Oui, il aurait été de 9,62 s. 2. Δt = 400 / 2,52 = 150 ms. Le temps officiel aurait aussi été différent : 47,27 s. 24p162 1. Référentiel du wagonnet sur lequel la caméra est fixée. 2. v ca = 40 km.h 1 = 11 m.s 1. 3. v t = 5 km.h 1 = 1,4 m.s 1. En admettant la loi de composition des vitesses! 4. 15 / 1,4 =10,7 s. 26p164 1. a. v = 1,5 / 0,1 = 15 cm.s 1. b. Non. 2. Le mouvement est uniforme à la vitesse de 0,15 m.s 1. 3. v½ = 1 / 0,1 = 10 cm.s 1. 27p164 1. Chaque feuille 1 et 2 est le solide de référence du référentiel associé 1 et 2. 2. a. Segment de droite. b. P 0 P 10 = 23,6 cm. c. 24. 3. Non, le mouvement est relatif et les feuilles ne sont pas fixes l une par rapport à l autre. Le mouvement sur la feuille 2 est également rectiligne et uniforme mais sa vitesse par rapport à cette feuille est de 23,6 cm.s 1. 4. Tous les points de la feuille 1 par rapport à la feuille 2 sont en mouvement rectiligne et uniforme à la vitesse de 10 cm.s 1. La feuille 1 est en translation (programme de la classe de 3e) rectiligne et uniforme par rapport à la feuille 2. REMARQUE : on suppose que le temps s écoule de la même façon.
28p165 1. a. Δt = 30 /3x10 8 = 10 7 s. b. Δx = 201 / 3,6x10-7 = 5 μm c. t' 0 -t 0 =T = 2x 0 /c 2. t' 1 -t 1 =T' = 2x 1 /c 3. (t' 1 -t 1 ) - (t' 0 -t 0 )= T' -T = 2(x 1 -x 0 ) /c x 0 -x 1 = vxt = donc T -T'= 2vt/c 4. (T-T') /T = 2v/c =3,7 10 7.