Exercices Chute libre verticale d’un solide corrigés,L’application du principe fondamental de la dynamique est indispensable pour bien maîtriser la mécanique. Cette série consacrée à la Chute libre verticale d’un solide – Exercices est préparée pour les élèves de 2BAC SCIENCES PHYSIQUE, 2BAC SCIENCES MATHS et 2BAC SVT. Elle vous permet de mettre en œuvre les équations horaires du mouvement, de calculer les vitesses, et d’analyser les courbes expérimentales.
Chute libre verticale – Exercices 1.pdfChute libre verticale – Exercices 2.pdfChute libre verticale – Exercices 3.pdfChute libre verticale – Exercices 4.pdf
1. Objectifs de la série d’exercices
Les exercices proposés ciblent directement les compétences exigées à l’examen national pour les branches 2bac svt, 2bac sciences physique et maths :
- Utiliser la deuxième loi de Newton pour retrouver l’expression de l’accélération (a = g).
- Déterminer les équations horaires de la vitesse v(t) et de la position z(t) à partir des conditions initiales.
- Exploiter la courbe représentative de la vitesse pour déduire graphiquement la valeur de l’accélération de la pesanteur “g”.
- Savoir utiliser le principe de conservation de l’énergie mécanique pour vérifier des résultats cinématiques.
2. Astuces et méthode de résolution
Pour garantir la réussite de vos exercices de mécanique, suivez toujours ces étapes systématiques :
| Étape | Détails pratiques |
|---|---|
| Le repère (Axe) | Faites très attention au sens de l’axe (Oz). S’il est dirigé vers le bas (même sens que le mouvement), a = +g. S’il est dirigé vers le haut, a = -g. |
| Conditions initiales | Le corps est-il lâché sans vitesse initiale (v0 = 0) ou lancé avec une vitesse ? D’où part-il ? (z0 = 0 ou h ?). |
| Projection du vecteur Poids | Ne confondez pas le vecteur P et sa projection. La projection Pz donne le signe de l’accélération. |
3. L’erreur la plus fréquente : L’indépendance de la masse
Une question théorique revient très souvent : “Pourquoi la durée de la chute est-elle indépendante de la masse du solide ?”
La réponse se trouve dans le principe fondamental de la dynamique : P = m.a, or P = m.g, donc m.a = m.g. La masse “m” se simplifie de part et d’autre de l’égalité. L’accélération est donc a = g, peu importe la valeur de m. Ainsi, une boule de pétanque et une bille de verre tomberont (dans le vide) avec la même vitesse et mettront le même temps pour toucher le sol.
