C2 (Dynamique du point en référentiel galiléen)

Remarque : Attention, savoir répondre correctement à ce quiz est nécessaire mais n’est en rien suffisant ! S’entraîner à résoudre les exercices vus en TD, ainsi que la connaissance en profondeur du cours (définitions, démonstrations, remarques…) est évidemment indispensable.

[rapid_quiz question= »La réaction d’un support est orthogonale au support si le contact se fait sans frottement. » answer= »VRAI » options= »VRAI|FAUX » notes= »S’il n’y a pas de frottement, le coefficient de frottement

    \[f=0\]

, donc d’après les lois de Coulomb du frottement solide, on a

    \[\\lVert\\overrightarrow{R_T}\\rVert=f\\lVert\\overrightarrow{R_N}\\rVert=0\]

, donc la composante tangentielle de la force de réaction est nulle. On a donc

    \[\\overrightarrow{R}=\\overrightarrow{R_N}\]

: la force de réaction est normale au support. »]
[rapid_quiz question= »La force de rappel exercée par un ressort idéal est proportionnelle à sa longueur. » answer= »FAUX » options= »VRAI|FAUX » notes= »La force de rappel d’un ressort n’est pas proportionnelle à la longueur

    \[l\]

, mais à son allongement

    \[(l-l_0)\]

. Le coefficient de proportionnalité est

    \[k\]

, appelé constante de raideur. »]
[rapid_quiz question= »La force de rappel exercée par un ressort sur une masse accrochée à son extrémité, est toujours orientée de cette masse vers le ressort. » answer= »FAUX » options= »VRAI|FAUX » notes= »Cela dépend si le ressort est allongé ou comprimé.
Remarque : en général, au cours des mouvements que l’on étudie d’habitude, le ressort est alternativement allongé puis comprimé. Ainsi, quand on fait un schéma où l’on dessine le vecteur-force correspondant, on choisit une de ces deux phases, mais cela ne signifie pas que le vecteur est constamment orienté comme sur notre dessin au cours du mouvement. En revanche, l’expression

    \[\\overrightarrow{F_R}=-k (l-l_0) \\overrightarrow{u}\]

(avec le signe devant convenablement choisi suivant l’orientation de

    \[\\overrightarrow{u}\]

), est toujours valable au cours du mouvement, puisque

    \[\\left( l\\left( t \\right)-l_0 \\right)\]

change de signe pendant le mouvement. »]
[rapid_quiz question= »Une force de frottement fluide dépend de la vitesse de l’objet par rapport au fluide. » answer= »VRAI » options= »VRAI|FAUX » notes= »Voir cours. »]
[rapid_quiz question= »La force exercée par la Terre sur la Lune est égale, en norme, à la force exercée par la Lune sur la Terre. » answer= »VRAI » options= »VRAI|FAUX » notes= »D’après la troisième loi de Newton (principe des actions réciproques). »]
[rapid_quiz question= »Le principe d’inertie définit le concept de référentiel galiléen. » answer= »VRAI » options= »VRAI|FAUX » notes= »La première loi de Newton (principe d’inertie) postule l’existence de référentiels particuliers, privilégiés, dans lesquels un point matériel isolé a un mouvement rectiligne uniforme. Son énoncé est à connaître parfaitement. »]
[rapid_quiz question= »Le principe fondamental de la dynamique (2e loi de Newton) est valable dans tous les référentiels. » answer= »FAUX » options= »VRAI|FAUX » notes= »Le PFD ne s’applique que dans un référentiel galiléen. (Remarque : l’année prochaine, vous verrez qu’il est possible d’adapter le PFD pour le rendre valable aussi dans les référentiels non galiléens : il faut alors tenir compte de pseudo-forces inertielles…) »]
[rapid_quiz question= »Un point matériel isolé dans un référentiel galiléen est en équilibre. » answer= »FAUX » options= »VRAI|FAUX » notes= »Pas nécessairement, il peut aussi être en translation rectiligne uniforme. »]
[rapid_quiz question= »Lors d’un choc entre un marteau et un clou, le clou exerce sur le marteau une force de même intensité que le marteau sur le clou. » answer= »VRAI » options= »VRAI|FAUX » notes= »D’après la troisième loi de Newton (principe des actions réciproques). »]
[rapid_quiz question= »Une masse accrochée à un ressort oscille à la même fréquence sur le Terre que sur la Lune. » answer= »VRAI » options= »VRAI|FAUX » notes= »En effet, le calcul (déjà fait dès le chapitre B3) montre que la pulsation des oscillations est  

    \[\\omega=\\sqrt{\\frac{k}{m}}\]

, soit une fréquence

    \[f=\\frac{\\omega}{2\\pi}=\\frac{1}{2\\pi}\\sqrt{\\frac{k}{m}}\]

: elle ne dépend pas de

    \[g\]

. »]
[rapid_quiz question= »Les petites oscillations d’un pendule ont la même fréquence sur le Terre et sur la Lune. » answer= »FAUX » options= »VRAI|FAUX » notes= »Le calcul montre que la pulsation des oscillations est

    \[\\omega=\\sqrt{\\frac{l}{g}}\]

, soit une fréquence

    \[f=\\frac{\\omega}{2\\pi}=\\frac{1}{2\\pi}\\sqrt{\\frac{l}{g}}\]

: elle dépend de

    \[g\]

. »]