Partie A: Évaluation des ressources
/
24 points
Session:
Coef:
Jan. 2022 3
JD MOKALE
ex
am
Exercice 1:
Évaluation des savoirs
/
8 points
1. Définir : moment d’une force par rapport à un axe, couple de forces. (1×2=2pts)
2. Énoncer le théorème des moments. (2pts)
3. Donner les conditions pour qu’une force ait un effet de rotation sur un solide. (2pts)
4. Pourquoi dit-on que le moment d’une force est une grandeur algébrique? (0,5pt)
5. Donner trois exemples de référentiels d’étude des mouvements. (1,5pt)
s
*5283(+39BP:'28$/$
Examen:
Classe:
Durée:
Épreuve
de
Physique
nd
Évaluation N° 3 2 C
2 h30min
b) 0 N.m; c) 2 3 N.m;
d) 2,3 N.m. (1pt)
sio
a) 4 N.m;
n
pr
e
pa
r
at
io
n
Exercice 2: Évaluation des savoir-faire
/
8 points
A. Un plat de pommes pilées de masse 700g posé sur une table horizontale subit de la part de cette table une
force. On donne g = 10 N/kg.
1) Cette force est:
a)le poids du plat; b)la pression; c)la poussée d’Archimède; d)la réaction de la table. (0,5pt)
2) Son point d’application est:
a)le centre de gravité du plat; b)le centre de la surface de contact plat-table; c)un point de la table; d)toute la
surface d’appui du plat. (0,5pt)
3)Cette force est:
a)horizontale;
b)Oblique;
c)Verticale ascendante;
d)Verticale descendante. (0,5pt)
4)Elle a pour intensité: a) 7000N; b) 700N; c) 70N; d) 7N. (0,5pt)
B. La plaque ABC est triangulaire. AB = BC = AC = 1 cm. F1 = 2F2 = 3F3 = 4N. F1 agit en A, F2 en B et F3
en C. (Voir figure)
5)le moment de F1 par rapport à Δ vaut:
+
B
F2
A
C
hi
gh
vi
6)le moment de F2 par rapport à Δ vaut:
a) 4 N.m; b) 1,15 N.m; c) 0,57 N.m; d) 1 N.m. (1,5pt)
7)Le moment de F3 par rapport à Δ vaut:
a) -4 N.m; b) -0,38 N.m; c) -1,15 N.m; d) -1,5 N.m. (1,5pt)
th
e
F1
F3
C. Le système ci-contre est en équilibre. La masse de la charge (C) est de 3 tonnes. La constante de raideur
du ressort est k = 104 N/m et sa longueur à vide est lo = 5 m. On donne g = 10 N/kg.
8)le ressort est: a) allongé; b) comprimé; c) à vide; d) en oscillation. (0,5pt)
9)la réaction du plan a pour intensité: (1,5pt)
a) 26 N;
b) 19284 N; c) 22981 N; d) 30 000 N.
10)la tension du ressort a pour intensité: (1,5pt)
a) 26 N;
b) 19284 N; c) 22981 N; d) 30 000 N.
11)la longueur du ressort est: (0,5pt)
α=40°
a) 2m;
b) 2,4m;
c) 3,5m;
d) 4,99m.
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ex
am
s
Exercice 3: Application des savoir-faire /
8 points
Une barre homogène de longueur l=1,60m de masse m=100g peut tourner autour d’un axe (Δ) passant
par son milieu o. Au point A de cette tige, on suspend par l’intermédiaire d’un fil, un corps de masse
m1=200g et au point B un corps de masse m2=400g. Pour maintenir la barre horizontale, on installe un fil en
C, attachée à un support comme l’indique la figure. g=10N/kg.
1. Faire le bilan des forces qui s’exercent sur la barre et les représenter. (2pts)
2. Calculer la tension T du fil rattaché au point C. (2pts)
3. Calculer la réaction R de l’axe de rotation de la barre. (2pts)
vi
sio
n
pr
e
pa
r
at
io
n
Partie B: Évaluation des compétences
/
16 points
Exercice 4: utilisation d’un treuil /
8 points
Pour faire monter des briques de terre de masse 11kg à un étage, un manoeuvre utilise un treuil, tel que
l’indique la figure ci-contre. Sachant que la longueur du bras de la manivelle vaut L=15cm et le rayon du
cylindre r=10cm, quelle est la force motrice F que l’opérateur doit exercer sur la manivelle pour maintenir la
brique en équilibre ou la déplacer d’une hauteur h, d’un mouvement rectiligne uniforme?
th
e
hi
gh
Exercice 5 étude expérimentale du mouvement du son dans l’air (8pts)
Un dispositif informatique permet, à l’aide d’un émetteur récepteur, de mesurer les durées de propagation t
du son pour diverses distances d parcourues. Les distances sont connues avec une incertitude Δd = 1 cm, les
durées avec une incertitude Δt = 0,05 ms.
Les résultats sont exprimés dans le tableau ci-dessous:
d(cm)
20
30
40
50
60
t(ms)
0,59
0,87
1,18
1,31
1,76
1. Tracer le graphe représentant les variations de la distance en fonction du temps.
Echelle: 16 cm pour 1,76 ms ; 22 cm pour 60 cm.
2. Exprimer la distance en fonction de la vitesse V et du temps t.
3. Déterminer à partir du graphe, la vitesse du son dans l’air.
4. Placer, sur le même graphe, les rectangles d’erreur, puis tracer les droites correspondantes.
5. Déterminer l’incertitude absolue sur V puis exprimer V dans le format approprié.
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