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Feuille d'activités de la leçon : Applications de la deuxième loi de Newton : poulie horizontale Mathématiques

Dans cette feuille d'activités, nous nous entraînerons à résoudre des problèmes sur le mouvement de deux corps reliés par une corde passant sur une poulie lisse, où un des deux corps se trouve sur une table horizontale.

Q1:

Deux objets de masses 590 g et 𝑚 g sont attachés aux extrémités d'une corde légère extensible, qui passe sur une poulie lisse fixée au bord d'une table lisse horizontale. Le premier objet repose sur la table, alors que l'autre est suspendu verticalement au-dessous de la poulie. Si la tension dans la corde est de 90‎ ‎860 dynes, alors détermine l'accélération du système. On prendra 𝑔=9,8/ms.

Q2:

Deux corps de masses respectives 15 et 16,5 kilogrammes étaient attachés aux extrémités d'une chaîne légère inextensible qui passait sur une poulie lisse fixée au bord d'une table horizontale. Le corps de plus grande masse a été placé sur la table tandis que le plus petit était suspendu verticalement au-dessous de la poulie. Détermine la tension sur la chaîne, étant donnée l'accélération gravitationnelle 𝑔=9,8/ms.

Q3:

Un corps repose sur une table horizontale lisse. Il est relié, par une légère chaîne inextensible passant au-dessus d'une poulie lisse fixée au bord de la table, à un autre corps suspendu librement à la verticale sous la poulie. Si la tension dans la corde était de 1,04 N, détermine la force exercée sur la poulie.

  • A2,08 N
  • B26225 N
  • C0,52 N
  • D26325 N

Q4:

Un objet de masse 5 g est placé sur une table lisse horizontale. Des poulies lisses sont fixées aux extrémités opposées de la table. L'objet est lié par deux cordes légères inextensibles qui passent sur les poulies, à deux objets de masses 23 g et 6 g, suspendues librement, verticalement sous chacune des poulies. Le système est relâché du repos. Calcule l'accélération du système. Prends 𝑔=9,8/ms.

Q5:

Une boîte de masse 33 g s’appuyait sur une table horizontale lisse avec une poulie lisse fixée à chaque extrémité. Une chaîne légère inextensible passée sur l’une des poulies, 𝑃, et qui liait la boîte au corps 𝐴 de masse 26 g qui pendait librement verticalement au-dessous de la poulie. Une autre chaîne similaire est passée sur la poulie 𝑃 et qui liait la boîte au corps 𝐵 de masse 24 g pendant librement verticalement au-dessous de cette poulie. Le système est ensuite libéré du repos. Calcule la force exercée sur les deux poulies, 𝑃 et 𝑃, en arrondissant le résultat au centième près. Prends 𝑔=9,8/ms.

  • A𝑃=35165,87dynes, 𝑃=34063,80dynes
  • B𝑃=49732,05dynes, 𝑃=49732,05dynes
  • C𝑃=36034,16dynes, 𝑃=33262,30dynes
  • D𝑃=868,29dynes, 𝑃=801,50dynes

Q6:

Une masse 𝑚 est posée sur une table lisse horizontale. Elle est liée par une corde légère inextensible passant sur une poulie lisse fixée au bord de la table à une autre masse 𝑚 qui pend librement verticalement en dessous de la poulie. Une masse de 6,69 kg est ajoutée à 𝑚. Lorsque ce système est relâché du repos, il accélère avec 720𝑔. Une autre masse de 6,75 kg est ajoutée à 𝑚. Comme résultat, l'accélération du système diminue à 1350𝑔. Détermine 𝑚 et 𝑚. On prendra 𝑔=9,8/ms.

  • A𝑚=19,425kg, 𝑚=14,062kg
  • B𝑚=5,985kg, 𝑚=6,825kg
  • C𝑚=19,574kg, 𝑚=14,142kg
  • D𝑚=11,529kg, 𝑚=14,721kg

Q7:

Un corps pesant 62 N repose sur une table horizontale rugueuse telle que le coefficient de frottement entre le corps et la table soit de 25. Le corps est relié par une légère chaîne inextensible passant sur une poulie lisse fixée au bord de la table à un poids de 24,8 N suspendu librement verticalement sous la poulie. Le corps est-il sur le point de bouger?

  • Aoui
  • Bnon

Q8:

Un corps de masse 203 g repose sur une table horizontale rugueuse. Il est relié par une légère chaîne inextensible, passant sur une poulie lisse fixée au bord de la table, à un corps de masse de 493 g qui pend librement verticalement sous la poulie. Étant donné que le coefficient de frottement entre le premier corps et la table est de 0,2, calcule l'accélération du système. Prends 𝑔=9,8/ms.

Q9:

Un objet 𝐴 de masse 180 g est placé sur une table lisse horizontale. Il est lié par une corde légère inélastique qui passe sur une poulie lisse fixée au bord de la table, à un autre objet 𝐵 de masse 120 g qui pend librement, verticalement en dessous de la poulie. Lorsque l'objet 𝐴 est à 90 cm de la poulie, le système est relâché du repos. Détermine la vitesse avec laquelle l'objet 𝐴 heurte la poulie. Prends 𝑔=9,8/ms.

  • A845 cm/s
  • B42105 cm/s
  • C8410 cm/s
  • D8415 cm/s
  • E845 cm/s

Q10:

Un corps de masse 200 g repose sur une table horizontale rugueuse. Il est relié par une légère chaîne inextensible passant par une poulie lisse, fixée au bord de la table, à un autre corps de la même masse qui pend librement sous la poulie à 2 cm au-dessus du sol. Le coefficient de frottement entre la table et le corps s'appuyant dessus est égal à 13. Sachant que le système a été libéré du repos et que le corps suspendu est descendu jusqu'à ce qu'il heurte le sol, quelle distance le corps sur la table a-t-il parcouru jusqu'à ce qu'il s'immobilise? Prends pour accélération gravitationnelle 𝑔=9,8/ms.

Cette leçon comprend 28 questions additionnelles et 333 variantes de questions additionnelles pour les abonnés.

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