Physique chap 12

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Questions and Answers

Quel facteur est proportionnel aux changements de mouvement selon la 2ème loi de Newton ?

La vitesse de l'objet

Le temps écoulé

La force motrice (correct)

La masse de l'objet

Comment les forces agissent-elles lorsque plusieurs membres d'une équipe essaient de travailler ensemble ?

Les forces s'annulent mutuellement

Les forces s'effondrent sur elles-mêmes

Les forces se neutralisent complètement

Les forces agissent de manière additive (correct)

Quelle est une des raisons pour lesquelles une équipe peut être moins efficace que la somme de ses membres ?

Impossible de pousser tous dans la même direction (correct)

La communication est toujours parfaite

Les membres connaissent tous les mêmes compétences

Tous les membres sont en compétition

Qu'implique l'idée que l'équipe est moins efficace que la somme de ses membres ?

Il est impossible d'être tous synchronisés Signup and view all the answers

Lorsqu'un objet a une vitesse constante, quelle est la force agissant sur lui selon la 2ème loi de Newton ?

La force est nulle Signup and view all the answers

Quel énoncé décrit le mieux la quantité de mouvement ?

C'est le produit de la masse d'un objet par sa vitesse. Signup and view all the answers

Pourquoi la vitesse d'un véhicule sur l'autoroute peut-elle rester constante ?

La résultante des forces est nulle. Signup and view all the answers

Quelle définition correspond au poids d'un objet ?

La masse multipliée par l'accélération de la gravité. Signup and view all the answers

Quel est le principe de fonctionnement d'un accéléromètre de smartphone ?

Il mesure l'accélération à l'aide de capteurs de force. Signup and view all the answers

Quelle relation existe entre la masse d'un objet et la vitesse qu'une force lui confère ?

Une masse plus faible reçoit plus de vitesse d'une force donnée. Signup and view all the answers

Quelle affirmation concernant la force et le temps est correcte ?

La force varie lorsque la vitesse varie avec le temps. Signup and view all the answers

Quelle est la mesure standard de l'accélération à la surface de la Terre?

9.81 m/s^2 vers le bas. Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal des récepteurs otolithiques dans l'oreille interne ?

Mesurer l'accélération linéaire. Signup and view all the answers

Pourquoi un accéléromètre au repos sur Terre mesure-t-il une accélération de 9.81 m/s^2 ?

À cause de la force de gravité. Signup and view all the answers

Quel scénario ne peut pas être distingué par un accéléromètre ?

Être assis avec force vers le bas. Signup and view all the answers

Quel est l'effet de la vitesse sur la force moyenne exercée sur un joueur au moment de l'impact ?

La force moyenne augmente lorsque la vitesse augmente. Signup and view all the answers

Quel est le lien entre l'accélération d'un corps et la force exercée sur lui ?

La force et l'accélération sont directement proportionnelles. Signup and view all the answers

Quel type d'accélération est mesuré par les canaux semi-circulaires dans l'oreille interne ?

Accélération angulaire. Signup and view all the answers

Quel est le rôle des otolithes dans l'oreille interne lors d'une accélération ?

Ils se déplacent par rapport aux parois de la cavité. Signup and view all the answers

Quelle technologie de mesure utilisent généralement les accéléromètres des smartphones ?

Mesure de capacité électrique. Signup and view all the answers

Que se passe-t-il lorsque l'accéléromètre est soumis à une accélération ?

Une structure se déplace par rapport à l'autre. Signup and view all the answers

Quel est le type de mouvement détecté par les canaux semi-circulaires de l'oreille interne ?

Accélération angulaire. Signup and view all the answers

Qu'indique le signal émis par les neurones connectés aux cellules ciliées ?

La direction et l'intensité de l'accélération. Signup and view all the answers

Comment peut-on obtenir les trois composantes de l'accélération linéaire ?

En regroupant trois accélérateurs orthogonalement. Signup and view all the answers

Quel mouvement les cellules ciliées détectent-elles grâce aux canaux semi-circulaires ?

Les mouvements détectables par l'inertie du liquide. Signup and view all the answers

Une force résultante nulle sur un objet signifie que :

L'objet sera en mouvement constant. Signup and view all the answers

Que stipule la première loi de Newton ?

Tout corps persévère dans l'état de repos ou de mouvement uniforme en ligne droite. Signup and view all the answers

Quel est un exemple d'un référentiel inertiel ?

Un train en mouvement à vitesse constante. Signup and view all the answers

Dans quel cas les gouttes d'eau auront-elles une trajectoire en ligne droite ?

Dans le référentiel du jardin, si aucune force agit sur elles. Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui définit un référentiel inertiel ?

Un référentiel où la première loi de Newton est vérifiée. Signup and view all the answers

Quelle affirmation est correcte concernant la force entre un enfant et la Terre ?

La force de la Terre sur l'enfant est égale à sa force sur la Terre. Signup and view all the answers

Quelle situation illustre un référentiel non inertiel ?

Un passager dans un bus qui freine brusquement. Signup and view all the answers

Pourquoi la première loi est-elle considérée comme essentielle pour définir un référentiel inertiel ?

Parce qu'elle assure que le mouvement uniforme est indépendant des forces. Signup and view all the answers

Comment un référentiel pratique est-il décrit ?

Il peut être inertiel localement, mais pas globalement. Signup and view all the answers

Quelle est la nature de l'action et de la réaction selon la troisième loi de Newton?

L'action et la réaction sont égales et de direction opposée. Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui se produit lorsque la somme des forces appliquées sur un corps est nulle?

Le corps est dans un état de repos ou d'équilibre. Signup and view all the answers

Sur quel principe repose l'idée que les forces F sont les mêmes mais que les accélérations sont différentes?

L'inertie d'un objet détermine son accélération. Signup and view all the answers

Quelle est la différence entre le poids et la masse dans la vie courante?

La masse est constante tandis que le poids peut varier selon l'accélération gravitationnelle. Signup and view all the answers

Comment est décrite la 'lourdeur' ou le poids apparent d'un corps dans un ascenseur en mouvement?

Le poids apparent peut être égal, supérieur ou nul selon l'accélération. Signup and view all the answers

Pourquoi la connaissance des forces entre les atomes n'est-elle pas nécessaire pour comprendre le mouvement d'un corps?

Les forces externes suffisent à décrire le mouvement. Signup and view all the answers

Pourquoi peut-on dire que les forces d'attraction entre deux corps sont égales?

C'est basé sur la loi des actions réciproques. Signup and view all the answers

Quel est l'effet d'une force de réaction égale et opposée dans un ascenseur qui accélère vers le haut?

Le poids apparent augmente par rapport au poids réel. Signup and view all the answers

Comment la gravité est-elle souvent perçue dans la vie quotidienne?

Comme la même chose que la masse d'un objet. Signup and view all the answers

Pourquoi juger la magnitude d'une cause en fonction de ses effets est-il trompeur?

Parce que les effets ne mesurent pas la force d'une cause. Signup and view all the answers

Study Notes

Chapitre 12 : Mécanique III - Dynamique linéaire et lois de Newton

Le chapitre porte sur la dynamique linéaire et les lois de Newton.
Il est enseigné par le professeur François Bochud.
Le module est B1.1 du cours de physique générale (FBM - BMed).

Objectifs

Comprendre et appliquer les lois de Newton pour déterminer l'équilibre de translation d'un système physique.
Distinguer et calculer les notions de force, quantité de mouvement, poids, poids apparent et masse dans des situations simples.
Décrire le fonctionnement des accéléromètres de smartphone et des capteurs biologiques d'accélération du corps humain.

Question sur la force d'une équipe de rugby

L'équipe blanche est capable de pousser avec une force égale à 6 fois la force appliquée par un seul joueur (6 F₁).

Quantité de mouvement

La quantité de mouvement (p) est égale au produit de la masse (m) par la vitesse (v).
p = mv (en kg⋅m/s)
La quantité de mouvement peut être définie pour un photon (particule sans masse) par la relation : p = E/c, où E est l'énergie et c la vitesse de la lumière.
Une force donnée appliquée à un objet lui donne d'autant plus de vitesse que sa masse est petite.

Vitesse constante sur autoroute

Une vitesse constante sur autoroute implique une résultante des forces nulle.

2ème loi de Newton

Les changements dans le mouvement d'un objet sont proportionnels à la force motrice et se font dans la même direction que celle-ci.

Force et quantité de mouvement

La somme des forces (ΣF) est égale à la masse (m) multipliée par l'accélération (a).
ΣF = ma
Si la vitesse est constante, la somme des forces est nulle (ΣF = 0).

Inefficacité du poussage en équipe de rugby

L'efficacité du poussage d'une équipe de rugby n'est pas égale à la somme des forces de chaque joueur.
La force individuelle est perdue en raison de l'impossibilité de pousser dans la même direction, de problèmes de synchronisation et aussi de l'indéformabilité des joueurs.

La force varie avec le temps

La force appliquée (F) est égale à la variation de la quantité de mouvement (p) par rapport au temps(t).
F = dp/dt
La force varie en raison de la variation de la vitesse avec le temps.
F = m*dv/dt

Données réalistes (accélération)

Une accélération importante (exemple : 3.9 m/s²) a été mesurée lors d'un changement de vitesse d'un athlète.

Mesure de l'accélération chez l'être humain

L'oreille interne contient des récepteurs otolithiques pour mesurer l'accélération linéaire.
Les canaux semi-circulaires mesurent l'accélération angulaire.

Accéléromètre

Les accéléromètres mesurent l'accélération appliquée à un objet, le plus souvent des smartphones.
Ils comportent des capteurs de capacitance.
Le déplacement des capteurs de capacitance est proportionnel à l'accélération.

Un objet sur lequel la résultante des forces est nulle finit par s'arrêter ?

Faux, car un objet peut rester en mouvement uniforme en l'absence de force extérieure nette.

1ère loi de Newton

La loi d'inertie stipule que tout corps persévère dans son état de repos ou de mouvement uniforme en ligne droite, sauf influence externe.
La masse d'un objet est liée à son inertie.

3ème loi de Newton

L'action est toujours égale et opposée à la réaction, c'est-à-dire que les actions de deux corps l'un sur l'autre sont toujours égales et de directions opposées.

Force de la Terre sur l'enfant

La force de la Terre sur l'enfant (FT) et la force de l'enfant sur la Terre (FE) sont égales en grandeur mais opposées en direction.

Equilibre statique

L'équilibre statique d'un corps est vérifié lorsque le centre de masse du corps se trouve au-dessus de sa surface de support.

Résumé des lois de Newton

1ère loi d'inertie : absence de force extérieure = vitesse constante
2eme loi d'accélération: somme de toutes forces = masse * accélération
3ème loi des actions réciproques: à chaque action correspond une réaction égale et opposée.

Référentiel inertiel

Un référentiel est dit inertiel si un corps situé en son sein et soumis à une force nulle se déplace en ligne droite et à vitesse constante dans ce référentiel.

Exemple de questions d'examen

Des questions sur les lois de Newton et leurs applications dans différentes situations sont généralement données dans les examens.
Exemples de questions: la manière de placer ses pieds lors d'une course.

Objectifs correspondants

Les objectifs présentés correspondent à l'apprentissage des lois de Newton, à leur compréhension physique et à leur application aux situations de translation d'un système.

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Description

Ce quiz explore les concepts fondamentaux de la 2ème loi de Newton, y compris la relation entre force, masse et mouvement. Il examine également la dynamique de travail en équipe et les implications de l'efficacité collective. Testez vos connaissances sur ces principes essentiels de la physique.