Objectif du Plan d'études romand (PER)
GYM PAM 2 — Option spécifique : physique et applications des mathématiques.
Aperçu des questions
1Une roue tourne à la fréquence f = 5 Hz. Calcule sa vitesse angulaire ω (en rad/s).
Réponse chiffrée à écrire.
2De quoi dépend le moment d'inertie d'un corps solide en rotation ?
Uniquement la masse du corpsLa masse et sa répartition autour de l'axeUniquement la vitesse de rotationLa force appliquée au corps
3Pour un même axe de rotation, deux corps de même masse ont toujours le même moment d'inertie.
VraiFaux
4Une force de 20 N est appliquée perpendiculairement à un bras de levier de 0,30 m. Calcule le moment de force M (en N·m).
Réponse chiffrée à écrire.
5En rotation, la relation fondamentale s'écrit M = Jα, analogue de F = ma. Quelle grandeur y joue le rôle de la masse ?
Le moment de forceLe moment d'inertieLa vitesse angulaireLe moment cinétique
6Un solide de moment d'inertie J = 2 kg·m² subit un moment de force M = 8 N·m. Calcule son accélération angulaire α (en rad/s²).
Réponse chiffrée à écrire.
7En translation, la quantité de mouvement s'écrit p = mv. Quelle grandeur de rotation en est l'analogue ?
Le moment cinétiqueLe moment d'inertieLe moment de forceLa vitesse angulaire
8Lorsqu'une patineuse replie les bras pendant une pirouette, son moment cinétique augmente.
VraiFaux
9Un solide de moment d'inertie J = 0,5 kg·m² tourne à ω = 4 rad/s. Calcule son énergie cinétique de rotation (en J).
Réponse chiffrée à écrire.
10En repliant les bras, la patineuse tourne plus vite ET son énergie de rotation augmente, alors que son moment cinétique se conserve. D'où vient ce surplus d'énergie ?
Du travail musculaire fourni pour replier les brasD'une création d'énergie à partir de rienDes frottements avec la glaceDe l'augmentation du moment cinétique
11Ces objets ont la même masse et le même rayon. Range-les du PLUS PETIT au PLUS GRAND moment d'inertie (rotation autour de leur axe central).
À remettre dans le bon ordre :
Anneau mince (masse au bord)Disque pleinSphère pleineToute la masse concentrée sur l'axe
12Un disque tourne à vitesse angulaire constante. Deux points y sont fixés : l'un au bord, l'autre à mi-rayon. Lequel a la plus grande vitesse LINÉAIRE ?
Le point situé au bord du disqueLe point situé à mi-rayonLes deux ont la même vitesse linéaireLe point le plus proche de l'axe
13Le moment d'une force est maximal lorsque cette force est appliquée parallèlement au bras de levier.
VraiFaux
Les bonnes réponses se découvrent en jouant le Kwiiz.
