Astuce N'hésitez pas à un faire un schéma pour expliciter votre raisonnement. Nous avons donc la représentation ci-dessus et, en projetant sur l'axe O y, cela donne: F – P = m R a G soit a G = = 3, 3 m · s –2. L'accélération est constante, on peut alors calculer la vitesse à l'issue de la phase 1: v 1 = a G Δ t 1 = 3, 3 × 3, 0 = 10 m · s –1. Problème technique 1 Utiliser la 2 e loi de Newton Lorsque les moteurs s'arrêtent, le système n'est soumis qu'à son poids. D'après la 2 e loi de Newton, on a: Le poids étant constant, l'accélération est donc constante, verticale et dirigée vers le bas. Le mouvement est donc vertical descendant et uniformément accéléré. La vitesse, nulle à t = 0, est donc négative (axe O y orienté vers le haut) et décroissante. La représentation graphique correspondante est donc la A. 2 Déterminer l'équation horaire du mouvement On reprend la 2 e loi de Newton:. Or, on a donc. Notez bien La vitesse est la primitive de l'accélération. Super héros en danger… - Annales Corrigées | Annabac. La position est la primitive de la vitesse.
Le schéma ci-contre est tracé sans souci d'échelle. 1 Les représentations graphiques données à la page suivante proposent quatre évolutions au cours du temps de v y, vitesse de Rocketeer suivant l'axe O y. Quelle est la représentation cohérente avec la situation donnée? Une justification qualitative est attendue. Super heros en danger physique corrigé autoreduc du resto. Représentations graphiques de v y en fonction du temps t 2 Montrer que lors de cette chute, la position de Rocketeer est donnée par l'équation horaire: y(t) = –5 t 2 + 80 avec t en seconde et y en mètre. 3 À quelques kilomètres du lieu de décollage de Rocketeer se trouve le Manoir Wayne, demeure d'un autre super héros, Batman. Alerté par ses superpouvoirs dès le début de la chute de Rocketeer, ce dernier saute dans sa Batmobile, véhicule se déplaçant au sol. Quelle doit être la valeur minimale de la vitesse moyenne à laquelle devra se déplacer Batman au volant de sa Batmobile pour sauver à temps son ami Rocketeer? Commenter. Les clés du sujet Notions mises en jeu Cinématique et dynamique newtoniennes.
Juste après le décollage, la force de poussée est l'une des forces s'exerçant sur le système M. Quelle est l'autre force s'exerçant sur ce système? 2. Trois valeurs d'intensité de force de poussée sont proposées ci- dessous (A, B et C). Justifier que seule la proposition C permet le décollage. A. 800 N B. 1 200 N C. 1 600 N 3. En supposant que la force de poussée a pour valeur 1 600 N, montrer que la masse de fluide consommé durant la phase 1 du mouvement est égale à 2, 4 kg. 4. Après avoir déterminé l'accélération de Rocketeer en appliquant la seconde loi de Newton, estimer la valeur v 1 de sa vitesse à l'issue de la phase 1. Super héros en danger – Spécialité Physique-Chimie. 2. Problème technique Après à peine quelques dizaines de mètres, le jet-pack ne répond plus et tombe en panne: au bout de 80 m d'ascension verticale, la vitesse de Rocketeer est nulle. Le « Super héros » amorce alors un mouvement de chute verticale. La position de Rocketeer et de son équipement est repérée selon un axe O y vertical dirigé vers le haut et la date t = 0 s correspond au début de la chute, soit à l'altitude y 0 = 80 m.
Puisque l'axe O y est orienté vers le haut, on a: a G = – g = –10 m · s –2. On peut déterminer l'équation horaire de la vitesse: v = – gt + v 0 D'après l'énoncé, v 0 = 0 d'où v = –10 t. On peut alors déterminer l'équation horaire du mouvement: y = gt ² + y 0. D'après l'énoncé, y 0 = 80 m d'où y = – 5 t ² + 80. 3 Calculer une vitesse moyenne Il faut tout d'abord déterminer le temps de chute Δ t de Rockeeter, soit la valeur de t lorsque y = 0. Cela donne: 0 = –5Δ t ² + 80 d'où Δ t = = 4, 0 s. Il faut également déterminer la distance séparant Batman du point de chute. Super heroes en danger physique corrigé 1. Dans le dessin de l'énoncé, 1 cm correspond à 1 km. La mesure du segment donne la valeur de 9, 4 cm. Cela correspond donc à une distance réelle de 9, 4 km. Notez bien La vitesse moyenne est égale au rapport de la distance parcourue sur le temps de parcours. On peut donc calculer la vitesse moyenne V de la Batmobile: V = = 2, 4 × 10 3 m/s =8 400 km/h. Cette valeur semble aberrante puisque 7 fois supérieure à la vitesse du son mais dans le monde des super-héros, on peut toujours imaginer que c'est possible… Tout dépend du scénario!
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