Fiche d’exercices
Commence par les Premiers pas si tu as besoin d’être guidé(e), puis avance du ★ vers le ★★★★★. Les exercices marqués Type brevet sont rédigés comme au DNB. Tes réponses sont enregistrées sur cet appareil. Chaque exercice a sa correction détaillée, mais elle reste bloquée 15 minutes après ta première ouverture de cette page : cherche d’abord par toi-même !
Pour chaque action, réponds « contact » ou « distance ». Aide : les objets se touchent-ils ?
a) La main qui pousse une porte.
b) La Terre qui attire une pomme qui tombe.
c) Un aimant qui attire un clou à 2 cm.
Une flèche de 4 cm, verticale, vers le haut, part du point B. Échelle : 1 cm ↔ 10 N. Aide : valeur = longueur × 10 N.
a) Quel est le point d'application ?
b) Donne la direction et le sens.
c) Calcule la valeur de la force.
Un palet glisse sur la glace à vitesse constante, en ligne droite. Aide : relis la partie 4 du cours.
a) Comment est la vitesse du palet ?
b) Les forces qui s'exercent sur lui se compensent-elles ?
c) Que se passe-t-il si un joueur le frappe avec sa crosse ?
Un enfant est assis sur une balançoire immobile (on néglige l'action de l'air).
a) Quel est l'objet étudié ?
b) Quels objets agissent sur lui ?
c) Dessine le DOI en respectant les conventions.
Échelle : 1 cm ↔ 50 N. Flèche 1 : 3 cm, horizontale vers la gauche, point C. Flèche 2 : 1,5 cm, verticale vers le bas, point G.
a) Donne les quatre caractéristiques de chaque force.
b) Quelle force est la plus grande ?
Représente à l'échelle 1 cm ↔ 2 N :
a) une force de 8 N, verticale, vers le haut, appliquée en A ;
b) une force de 5 N, horizontale, vers la droite, appliquée en B ;
c) Quelle échelle choisirais-tu pour représenter une force de 900 N sur ta feuille ? Justifie.
Deux patineurs immobiles face à face se repoussent avec les mains. Ils partent dans des directions opposées.
a) Quelle interaction est en jeu ? Contact ou distance ?
b) Pourquoi les deux patineurs se mettent-ils en mouvement, et pas seulement celui qui est poussé ?
c) Le patineur le plus léger part plus vite. Propose une explication.
Le ressort d'un dynamomètre s'allonge de 4 cm quand on exerce une force de 1 N. L'allongement est proportionnel à la force.
a) Quel allongement pour 2,5 N ?
b) Quelle force pour un allongement de 7 cm ?
c) Le ressort mesure 16 cm au maximum d'allongement. Quelle est la force maximale mesurable ?
d) Pourquoi ne faut-il pas dépasser cette force ?
Une voiture roule sur une autoroute droite à 130 km/h constants. Le moteur fait tourner les roues ; l'air et la route freinent la voiture.
a) Quelle est la nature du mouvement ?
b) Que peut-on dire des forces qui s'exercent sur la voiture ?
c) Le conducteur lève le pied : la force motrice disparaît. Que se passe-t-il ? Justifie.
d) Un passager sans ceinture est projeté vers l'avant lors d'un freinage brusque. Explique.
Une fusée décolle verticalement. Les moteurs éjectent des gaz vers le bas à grande vitesse.
a) Dessine le DOI de la fusée juste après le décollage (Terre, gaz éjectés, air).
b) Les gaz sont poussés vers le bas par la fusée. Quelle action subit la fusée ? Quel principe justifie ta réponse ?
c) La vitesse de la fusée augmente. Que peut-on dire des forces ?
d) Une fois dans l'espace lointain, moteurs éteints, que fait la fusée ?
On tire une caisse sur le sol avec une corde horizontale. Un dynamomètre placé sur la corde indique 120 N, et la caisse avance en ligne droite à vitesse constante.
a) Représente la force exercée par la corde (échelle 1 cm ↔ 40 N).
b) Quelle autre action horizontale s'exerce sur la caisse ? Donne sa valeur, sa direction et son sens. Justifie.
c) Que se passe-t-il si on tire à 200 N ?
Phase 1 : le parachutiste saute de l'avion, sa vitesse augmente. Phase 2 : après environ 12 s, sa vitesse se stabilise autour de 55 m/s (« vitesse limite ») : il descend en ligne droite verticale à vitesse constante. Phase 3 : il ouvre son parachute, sa vitesse diminue fortement. Phase 4 : il descend à vitesse constante d'environ 5 m/s jusqu'au sol.
Deux actions s'exercent sur le parachutiste et son équipement : l'attraction de la Terre (le poids, de valeur 880 N) et l'action de l'air (les frottements), qui augmente avec la vitesse.
a) Dessine le DOI du parachutiste.
b) Convertis la vitesse limite en km/h.
c) Représente le poids au point G, à l'échelle 1 cm ↔ 200 N.
d) Pendant la phase 2, compare la valeur des frottements à celle du poids. Justifie avec le principe d'inertie, puis représente les frottements.
e) Pendant la phase 3, les forces se compensent-elles ? Laquelle est la plus grande ? Rédige ta réponse.
Au curling, une pierre de 20 kg glisse sur la glace. Les joueurs frottent la glace devant elle avec des balais pour réduire les frottements. Des mesures montrent que la pierre lancée à 2 m/s parcourt environ 30 m avant de s'arrêter.
a) Pendant la glissade, la vitesse de la pierre diminue lentement. Que peux-tu dire des forces horizontales ?
b) Dessine le DOI de la pierre pendant la glissade (pas d'action des joueurs à ce moment).
c) Pourquoi le balayage permet-il à la pierre d'aller plus loin ?
d) Que ferait la pierre sur une glace parfaite, sans aucun frottement ?