Feuille d'activités de la leçon : Troisième loi de Newton Physique

Dans cette feuille d’activités, nous nous entraînerons à appliquer la troisième loi du mouvement de Newton pour analyser des systèmes de forces.

Q1:

Laquelle des affirmations suivantes décrit le mieux la troisième loi du mouvement de Newton?

  • ALorsqu'une force est appliquée à un objet, l'objet exerce une force de même intensité dans la direction de la force appliquée.
  • BLorsqu'une force est appliquée à un objet, l'objet exerce une force dans la direction opposée à la force appliquée qui est proportionnelle à la masse de l'objet auquel la force est appliquée.
  • CLorsqu'une force est appliquée à un objet, l'objet exerce une force de même intensité dans la direction opposée à la force appliquée.
  • DLorsqu'une force est appliquée à un objet, l'objet exerce une force dans la direction opposée à la force appliquée qui est proportionnelle à la masse de l'objet appliquant la force.

Q2:

Une pierre de masse 686 g est lancée verticalement vers le haut depuis la Terre avec une force de 45 N.

Quelle est la force du champ gravitationnel de la Terre sur la pierre? On donnera la réponse arrondie au dixième.

Quelle est l'intensité du champ gravitationnel de la pierre sur la Terre? On donnera la réponse arrondie au dixième.

Laquelle des affirmations suivantes décrit le mieux le mouvement de la Terre dû au champ gravitationnel de la pierre?

  • ALa Terre n'est pas du tout influencée par le champ gravitationnel de la pierre.
  • BL’intensité de l’accélération de la Terre due au champ gravitationnel de la pierre est égale à la masse de la pierre divisée par la masse de la Terre.
  • CL’intensité de l’accélération de la Terre due au champ gravitationnel de la pierre est égale à la force appliquée par le champ gravitationnel de la pierre divisée par la masse de la Terre.
  • DL'intensité de l'accélération de la Terre due au champ gravitationnel de la pierre est égale à l'accélération de la pierre mais dans la direction opposée.

Quelle est la valeur de force exercée par la pierre sur la personne qui la jette?

Q3:

Soit un bloc ayant une masse de 500 g. Le bloc fait partie d'un système d'objets. Une extrémité du bloc est attachée à une corde et l'autre extrémité de la corde est attachée à une balle en passant sur une poulie, comme illustré sur le schéma ci-dessous. La balle est à l'intérieur d'une boîte qui contient également un ressort. Un trou dans un des côtés de la boîte permet à la corde de pénétrer dans la boîte, de passer à travers le centre du ressort et d'être attachée à la balle. Tous les objets du système sont au repos.

Quelle est la force exercée par le bloc sur la corde?

Quelle est la force exercée par la corde sur la balle?

Quelle est la force exercée par la balle sur le ressort?

Quelle est la force exercée par le ressort sur la balle?

Quelle est la force exercée par la balle sur la corde?

Quelle est la force exercée par la corde sur le bloc?

Q4:

Un rocher avec une masse de 5 kg est lâché de sorte qu'il vient tomber à Terre et décélère depuis une vitesse de 1 m/s pour atteindre l'état de repos en 0,1 s.

Quelle est la grandeur de la force que la décélération du rocher exerce sur la Terre?

Quelle est l'intensité de la force exercée par la collision avec la Terre sur le rocher?

Laquelle des affirmations suivantes décrit le plus correctement le mouvement de la Terre dû à la collision avec le rocher?

  • ALa Terre n'est pas du tout accélérée par la collision avec le rocher.
  • BL'intensité de l'accélération de la Terre due à la collision est égale à l'accélération de du rocher mais dans la direction opposée.
  • CL’intensité de l’accélération de la Terre due à la collision est égale à la masse du rocher divisée par la masse de la Terre.
  • DL'intensité de l'accélération de la Terre due à la collision est égale à la force appliquée lors de la collision divisée par la masse de la Terre.

Q5:

Un objet ayant un poids 𝑊=20N est attaché à une corde. L'autre extrémité de la corde est attachée à un ressort, comme illustré sur le schéma ci-dessous. Le ressort est étiré jusqu'à ce qu'il soit au repos.

Quelle est la force verticale orientée vers le bas exercée par la corde sur le ressort?

Quelle force verticale orientée vers le haut le ressort exerce-t-il sur la corde?

Quelle est la force verticale orientée vers le haut exercée par la corde sur l'objet?

Q6:

Un objet est attaché à un ressort en dessous de lui et un autre ressort au-dessus de lui, comme indiqué sur la figure. Les autres extrémités des ressorts, celles qui ne sont pas attachées à l'objet, sont attachées à des surfaces fixes. Un ballon d'hélium est également attaché à l'objet. Le poids de l'objet est de 900 N et le ballon exerce une force ascendante de 100 N. L'objet est immobile et exerce une force de 500 N vers le bas sur le ressort qui est relié à la surface inférieure. Quelle force exerce le ressort relié à la surface supérieure sur l'objet? On convient que le sens positif est dirigé vers le bas.

Q7:

Un homme tient une corde attachée à un poids, suspendue entre deux poulies, comme indiqué sur le schéma. La masse du poids et la masse de l'homme sont toutes deux de 90 kg. Lorsque l'homme ne tire pas sur la corde, ni lui ni le poids ne bougent. L'homme tire sur la corde pour essayer de se tirer vers le haut. Laquelle des affirmations suivantes décrit le mieux le résultat de l'homme qui tire sur la corde?

  • AL’homme monte et le poids descend.
  • BL’homme monte et le poids reste au même endroit.
  • CNi l'homme ni le poids ne bougent.
  • DLe poids monte et l'homme reste au même endroit.
  • EL'homme descend et le poids monte.

Q8:

Deux balles de masse égale se heurtent de face, comme le montre le schéma. Les balles se déplacent aux vitesses 𝑉 et 𝑣, respectivement, avec 𝑉 plus grand que 𝑣.

Lequel des schémas suivants représente correctement les forces de réaction qui agiraient lorsque les balles entrent en collision, en ignorant tous les autres objets?

  • A
  • B
  • C
  • D
  • E

Q9:

Deux planètes de même masse volumique sont proches l'une de l'autre, comme le montre la figure suivante.

Laquelle des figues suivantes représente correctement les forces gravitationnelles en action, en négligeant tout autre objet que les deux planètes?

  • A
  • B
  • C
  • D
  • E

Q10:

Deux personnes font un match de tir à la corde. Chaque personne essaie de tirer l'autre juste en se penchant en arrière, comme indiqué sur le schéma. Les deux personnes ont la même masse. Les deux personnes sont tirées l'une vers l'autre par la corde. Laquelle des affirmations suivantes décrit le mieux le résultat des personnes qui tirent sur la corde?

  • ALes deux personnes se rapprochent et s'éloignent l'une de l'autre.
  • BLes deux personnes se dirigent l'une vers l'autre et se retrouvent au milieu.
  • CLes deux personnes tombent en arrière.
  • DLes deux personnes se déplacent à une vitesse constante l'une vers l'autre et se retrouvent au milieu.
  • EAucune personne ne bouge.

Cette leçon comprend 15 questions additionnelles pour les abonnés.

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