Flashcards : Mouvement dans un champ de pesanteur (30 cartes)

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1Question

Qu’est-ce qu’un champ de pesanteur uniforme près de la surface terrestre ?

Réponse

C’est l’approximation locale du champ gravitationnel terrestre.

2Question

Quelle est la direction d’un champ de pesanteur uniforme ?

Réponse

Elle est verticale.

3Question

Quel est le sens d’un champ de pesanteur uniforme ?

Réponse

Il est dirigé vers le bas.

4Question

Comment varie l’intensité d’un champ de pesanteur uniforme ?

Réponse

Elle est constante.

5Question

Quel référentiel choisit-on pour étudier un mouvement près de la surface terrestre ?

Réponse

Le référentiel terrestre, supposé galiléen.

6Question

À quelle condition un système est-il en chute libre ?

Réponse

Il n’est soumis qu’à son poids, l’action de l’air étant négligée.

7Question

Quelle relation exprime la deuxième loi de Newton dans un référentiel galiléen ?

Réponse

$\sum \vec{F}_{\mathrm{ext}}=m\vec{a}$

8Question

Quelle relation lie l’accélération à la pesanteur en chute libre dans un champ uniforme ?

Réponse

$\vec{a}=\vec{g}$

9Question

Qu’est-ce que l’accélération ?

Réponse

La dérivée du vecteur vitesse par rapport au temps.

10Question

Quelles sont les composantes initiales d’une vitesse d’angle $\alpha$ avec l’horizontale ?

Réponse

$v_{0x}=v_0\cos\alpha$ et $v_{0z}=v_0\sin\alpha$ .

11Question

Comment définit-on le vecteur vitesse à partir du vecteur position ?

Réponse

Comme la dérivée du vecteur position par rapport au temps.

12Question

Quelle est l’équation horaire de la coordonnée $x(t)$ ?

Réponse

$x(t)=v_{0x}t+C_3$

13Question

Quelle est l’équation horaire de la coordonnée $z(t)$ ?

Réponse

$z(t)=-\frac{1}{2}gt^2+v_{0z}t+C_4$

14Question

Que relie l’équation de la trajectoire indépendamment du temps ?

Réponse

Les coordonnées de la position.

15Question

Comment obtient-on $z(x)$ à partir de $x(t)$ et $z(t)$ ?

Réponse

On exprime le temps à partir de $x(t)$ , puis on le remplace dans $z(t)$ .

16Question

Qu’est-ce que la portée d’un projectile ?

Réponse

La distance horizontale parcourue entre le départ et l’impact au sol.

17Question

Comment varie l’intensité du champ gravitationnel terrestre en s’éloignant du centre ?

Réponse

Elle diminue.

18Question

Vers quel point convergent les lignes du champ gravitationnel terrestre ?

Réponse

Vers le centre de la Terre.

19Question

Où se trouve l’origine du repère usuel en mécanique ?

Réponse

Au sol.

20Question

Dans quel sens est orienté l’axe vertical du repère usuel ?

Réponse

Vers le haut.

21Question

Dans quel sens est orienté l’axe horizontal du repère usuel ?

Réponse

Vers la droite.

22Question

Quelles sont les coordonnées de $\vec{g}$ dans le plan Oxz si Oz est orienté vers le haut ?

Réponse

$(0,-g)$

23Question

Quelle est l’équation de la composante horizontale de la vitesse lorsque $a_x=0$ ?

Réponse

$v_x(t)=C_1$ .

24Question

Quelle est l’équation de la composante verticale de la vitesse lorsque $a_z=-g$ ?

Réponse

$v_z(t)=-gt+C_2$ .

25Question

Avec quelles données détermine-t-on les constantes d’intégration des équations de vitesse ?

Réponse

Les coordonnées de la vitesse à l’instant initial.

26Question

À partir de quoi détermine-t-on les constantes d’intégration des équations de position ?

Réponse

À partir des coordonnées initiales de la position.

27Question

Pour un lancer depuis une hauteur $h$ à l’aplomb de l’origine, quelles sont les coordonnées initiales ?

Réponse

$x(0)=0$ et $z(0)=h$

28Question

Quelle forme prend la trajectoire d’un lancer avec une vitesse initiale ?

Réponse

Une parabole.

29Question

À quel type de fonction correspond la trajectoire d’un lancer avec une vitesse initiale ?

Réponse

À une fonction polynôme du second degré.

30Question

Comment déterminer la portée à partir de la trajectoire $z(x)$ ?

Réponse

Résoudre $z(x)=0$ et prendre l’abscisse du point d’impact au sol.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 14 questions sur Mouvement dans un champ de pesanteur.

1. Près du sol, un élève modélise le champ de pesanteur comme uniforme. Quelles caractéristiques attribue-t-il au champ dans cette approximation locale ?

2. Un satellite s’éloigne du centre de la Terre. Comment évoluent l’intensité du champ gravitationnel terrestre et la direction de ses lignes de champ ?

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