Mouvement Dans Des Champs Uniformes : Terminale - Exercices Cours Évaluation Révision | Petite Maison Campagne.Fr
Exercices corrigés à imprimer pour la tleS – Mouvement dans des champs uniformes – Terminale Exercice 01: Choisir la (les) bonne(s) réponse(s) Le champ électrique: Est homogène à une force A le sens et la direction de la force subie par une particule chargée positivement. Est nécessairement constant et uniforme. Lorsqu'une particule chargée est lancée avec une vitesse initiale et qu'elle est seulement soumise à un champ électrique uniforme: Sa trajectoire peut être rectiligne. Sa trajectoire est une branche de parabole quand est orthogonal à. Son accélération est constante. Exercice 02: Un accélérateur de particules est un instrument qui utilise des champs électriques ou magnétiques pour amener des particules chargées électriquement à des vitesses élevées. En d'autres termes, il communique de l'énergie aux particules. On en distingue deux grandes catégories: les accélérateurs linéaires et les accélérateurs circulaires. Un ion aluminium Al3 + de masse m quitte la chambre d'ionisation d'un accélérateur avec une vitesse négligeable en O. Il est attiré par une électrode percée d'un trou A qu'il traverse avec une vitesse V A.
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C'est un gros morceau aujourd'hui! L'une des parties les plus dures de l'année. Il y a deux volets assez différents dans l'application des lois de Newton: l'application aux mouvements dans les champs uniformes (gravité et électrique) et l'application aux mouvements des satellites. Commençons par les champs uniformes. Les ressources Pour les mouvements dans un champ uniforme, cette fiche mouvement dans un champ uniforme reprend tout ce qu'il faut savoir et cette vidéo permet de voir la méthode générale: Voici un schéma qui reprend le raisonnement: Il n'y a pas de secret pour cette partie, il faut faire et refaire le calcul jusqu'à ce que ça deviennent une seconde nature. Normalement, vous les avez déjà fait plusieurs fois cette année et vous devriez être capable de les intégrer maintenant. Pour ce qui est du mouvement dans un champ électrique, il faut bien comprendre qu'au lieu d'avoir P =m a, on a F él=m. a (avec en gras, les vecteurs). Ainsi les calculs ne continuent pas avec a = g mais a =q.
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Le proton parcourt une distance d =7 cm avant de s'immobiliser. Que vaut l'accélération du proton? Quelle est sa vitesse initiale? Combien de temps ce freinage a-t-il duré? Rép. $7. 65 \times 10^{13}$ $m/s^2$, $3. 27 \times 10^6 $ m/s, $4. 28 \times 10^{-8}$ s. Exercice 3 Un proton part de l'arrêt et accélère dans un champ électrique uniforme E =360 N/C. Un instant plus tard, sa vitesse - non relativiste car beaucoup plus petite que la vitesse de la lumière, vaut v =$8 \times 10^5$ m/s. Quelle est l'accélération de ce proton? Quel temps faut-il au proton pour atteindre cette vitesse? Quelle distance a-t-il parcourue lorsqu'il atteint cette vitesse? Que vaut alors son énergie cinétique? Rép. $3. 44 \times 10^{10}$ $m/s^2$, $2. 32 \times 10^{-5}$ s, $9. 29$ m, $5. 35 \times 10^{-16}$ J. Exercice 4 Un proton se déplace horizontalement à la vitesse v =$6. 4 \times 10^5$ m/s. Il pénètre dans un champ électrique uniforme vertical E =$9. 6 \times 10^3$ N/C. Quel temps lui faut-il pour parcourir une distance horizontale de 7 cm?
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Soit l'angle entre le support du vecteur vitesse en P et l'axe des abscisses, trouver α'. Cette fois, le plan est incliné d'un angle β=20°, retrouver l'angle, sachant que OC=9m. Exercice 2: Tir d'un projectile avec frottement fluide. On lance un projectile (s) dans le plan (O, x, y) ou règne le champ de pesanteur considéré uniforme. Plus la force du poids le projectile est soumis à une force de frottement fluide de forme: Établir l'équation différentielle vérifiée par V y, la composante du vecteur vitesse suivant l'axe des ordonnées. Vérifier que l'expression: V y = a +b. e -αt est une solution pour cette équation. Etablir l'équation différentielle vérifiée par V x, et proposer une solution. Donner l'expression littérale du vecteur vitesse de centre d'inertie du projectile dans la base du repère. Exercice 3: mouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme Un ion de charge q > 0, de masse m est émis d'une vitesse initiale à partir d'une fente (la figure), on considère que: Zone 1: Entre les deux plaques P et P', règne un champ électrostatique uniforme, on note alors PP'=d.
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On pose alors Vz(t)=A. t +B. Avec A représente la pente de la droite Vz(t). Donc A=-10 /1 =-10(m. S-2) A t=0s on a Vz(0)=10m/s=B Soit alors l'expression numérique de la vitesse: Vz(t)=-10t +10. Remarque importante: Par identification avec l'expression trouvée à la question 2, on peut déduire que g=10m/s-2 5)D'après le graphe (figure2) la vitesse de la balle (le projectile) atteint la valeur VB=3m/s à la date tB=0. 7s. On remplace tB dans l'équation horaire de la question (3). Application numérique: Z(t B)=D=-(1/2). 10. 0, 72 +10. 0, 7 +1, 2=5, 75m 6)Même avec un changement de vitesse l'équation de vitesse et l'équation horaire gardent leurs formes inchangées, Soit H l'altitude maximale atteinte par la balle (elle correspond au point F la flèche). Au sommet on a Vz=0 donc -g. t F +V0' =0 donc t F =V0' /g Application numérique: t F =0, 8(s). On remplace la valeur de t F dans l'équation horaire: Z(t F)= =-(1/2). t F 2 +8. t F +1, 2 Application numérique: Z(t F)= =-(1/2). 0, 8 2 +8. 0, 8 +1, 2=7, 28 >ZB Conclusion la balle atteint le point B. x x x L'article a été mis à jour le: Mai, 07 2022
On lance verticalement vers le haut avec une vitesse initiale, à un instant choisi comme origine des dates(t=0), une balle de masse m d'un point A situé à une hauteur h=1, 2m du sol. On étudie le mouvement du centre d'inertie G de la balle dans un référentiel terrestre considéré comme galiléen. On repère la position de G, à un instant t, dans le repère par la cote z (Figure 1). On considère que les forces de frottement et la poussée d'Archimède sont négligeables. 1. Définir la chute libre. 2. En appliquant la deuxième loi de Newton, établir l'équation différentielle vérifiée par la vitesse Vz du centre d'inertie G. 3. Montrer que l'équation horaire du mouvement de G s'écrit sous la forme: Z(t)=(-1 /2). g. t 2 +V 0. t +h 4- La courbe de la figure 2 représente les variations de la vitesse Vz en fonction du temps. En exploitant le graphe de la figure 2, écrire l'expression numérique de la vitesse Vz=f(t). 5- le centre d'inertie G passe, au cours de la montée, le point B situé à une hauteur D du sol une vitesse V B =3m/S (figure1).
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