Exercices de cinématique. 1. Une publicité annonce qu

Exercices de cinématique.
1. Une publicité annonce qu’une automobile peut passer de 0km/h à 150km/h en 9 secondes.
a) Déterminer son accélération durant ces 9 secondes si cette accélération est constante.
b) Déterminer la distance parcourue durant ces 9 secondes.
Réponses : a) 4,63m/s² b) 187,5m
2. Sur une distance de 160 pieds, un bateau peut faire passer sa vitesse de 29mi/h à 49 mi/h.
(les milles (mi) sont des milles marins)
a) Quelle est son accélération si celle-ci est constante?
b) Combien de temps prend-il pour parcourir ces 160 pieds?
R a) 13,91pi/s²
b) 2,43s
3. Initialement au repos en haut d’un plan incliné de 6,5 pi de longueur, une balle roule vers le bas et met 3
secondes pour atteindre la base du plan.
a) Quelle l’accélération de la balle?
b) Quelle sa vitesse quand elle atteint la base du plan?
c) Combien de temps met-elle pour parcourir la moitié du plan à partir du haut?
d) Quelle est sa vitesse au milieu du plan?
R a)1,44 pi/s² b)4,33 pi/s c) 2,12s d) 3,06pi/s
4. Un électron dans le tube cathodique d’un téléviseur entre dans une région où il est accéléré. Il passe
d’une vitesse de 3x 104m/s à une vitesse de 5x106m/s sur une distance de 2 cm.
a) Quelle est l’accélération de l’électron dans cette région?
b) En combien de temps l’électron parcourt-il cette région?
R a) 6,25 x1014m/s² b)7,95ns
5. Un objet part du haut d’une glissoire avec une vitesse de 0,5pi/s. Il atteint le bas de la glissoire avec une
vitesse de 2,5pi/s au bout de 0,2s.
a) Quel est l’angle d’inclinaison de la glissoire?
b) Quelle est la longueur de la glissoire?
c) Quelle est la hauteur de la glissoire?
R a) 18,2o b)0,20 pi c)0,094pi
6. Un objet part du haut d’une glissoire avec une vitesse de 0,16m/s et atteint le bas de la glissoire en 0,2s.
L’angle d’inclinaison de la glissoire vaut 25o.
a) Quelle est la vitesse de l’objet au bas de la glissoire?
b) Quelle est la hauteur de la glissoire?
R a)0,99m/s b)4,85cm
7. La longueur d’une glissoire vaut 15 pouces et son inclinaison 20o. La vitesse d’un objet parti du haut de la
glissoire est de 5,24 pi/s lorsqu’il arrive en bas.
a) Quelle est la hauteur de la glissoire?
b) Quelle est la vitesse en haut de la glissoire?
R a) 5,13po b) 0,31pi/s
8. Deux trains, l’un roulant à 100km/h et l’autre à 125km/h circulent sur la même voix mais en sens inverse.
À 1 km l’un de l’autre, les conducteurs appliquent les freins. Le premier train ralentit au taux de 0,9m/s2 et
le second au taux de 1,1m/s2, déterminer si la collision a lieu? Justifier votre réponse par un calcul précis.
R 428,67m + 548,01m =976,68m<1km donc pas de collision
9. L’équation du mouvement d’un objet est
a) Quelle est la position initiale de l’objet?
b) Quelle la vitesse de l’objet?
c) Dans quelle direction va l’objet?
R a) 10po b)-8po/s c) vers les x négatifs
.
10. La position initiale d’un objet est -5m et sa vitesse est constante et vaut 15m/s.
a) Écrivez l’équation de la position de cet objet
b) Quel est son déplacement entre t= 2 s et t= 5 s?
R a)x=-5+15t
b)45m
11. Un spéléologue est sur les bords d’un gouffre. Pour en estimer la profondeur, il laisse tomber une pierre
dans celui-ci et chronomètre le temps de chute; il mesure 4 s.
Quelle est la profondeur du gouffre en pieds?
R 256 pi
12. Un astronaute sur la lune lance une pierre verticalement vers le haut avec une vitesse de 15m/s et la
rattrape. L’accélération gravitationnelle sur la Lune vaut 1,6m/s2.
a) Combien de temps s’écoule entre le lancer et le rattrapage de la pierre?
b) Quelle hauteur maximum la pierre atteint-elle dans sa trajectoire?
R a)18,75s b)70,3m
13. Une montgolfière fait une ascension verticale à la vitesse constante de 30 pi/s. À une hauteur de 250
pieds, on laisse tomber de la montgolfière un sac de sable accroché à la nacelle.
a) Quand le sac a-t-il une vitesse nulle?
b) À quelle hauteur se trouve-t-il alors?
c) Combien de temps le sac prend-il pour atteindre le sol?
R a)0,94s b)264 pi c)5s
14. Une fusée monte verticalement. Au moment où elle atteint la hauteur de 1000m, elle a une vitesse de
400m/s. À ce moment, un de ses réservoirs de carburant se détache. Combien de temps prend-il pour
atteindre le sol?
R 84,06s
15. Soit l’accélération d’un objet donnée par :
a) Quel est le changement de vitesse effectué par l’objet entre 2 s et 4 s?
b) Si la vitesse de l’objet à t=2s est -17m/s, quelle sa vitesse t=4s?
R a)29,33m/s b)12,33m/s
16. La vitesse d’un objet est :
Sa position initiale est 10 pieds.
a) Quel est son déplacement au cours des 5 premières secondes du mouvement?
b) Quelle est sa position à la fin des 5 premières secondes?
c) Quel est son déplacement au cours des 5 secondes suivantes et sa nouvelle position?
R a)-470,83pi b)-460,83 pi c)- 3845,83 pi ; -3835,83 pi
Atelier sur la cinématique
17. Pendant une course d’accélération de 500m, une automobile part du repos avec une accélération de
3m/s2.
a) Quelle est la durée de la course?
b) Quelle est la vitesse à l’arrivée?
c) Quelle la vitesse quand elle a parcouru 300m?
d) En passant la ligne d’arrivée, l’automobile s’arrête sur 250m. Quelle est son accélération pendant le
freinage?
e) Quelle est la durée du freinage?
R a)18,26s b)54,77m/s c)42,43m/s d)-6m/s2 e)9,129s