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Physique 534:Exercices sur les forces

Un article de WikiÉduQuébec.

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Sommaire

[modifier] Exercices

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[modifier] Question 1

Quelle force doit-on utiliser vers le haut pour soulever une masse de 10 kg?

Solution de la question 1

Identification des variables

  • g = 9,8 N/kg
  • m = 10 kg.

Calculs

fg = mg

f_g = \frac{10 kg \cdot 9,8 N}{kg}

fg = 98N

Réponse

98 N


[modifier] Question 2

Si la planète Xorg a un rayon de 1,33 x 1011 mètres et que sa masse est de 6,87 x 1023 kg, quelle est la force gravitationelle pour les habitants de cette planète? Note: La constante gravitationelle est la suivante: \textstyle G = \frac{6,67 \times 10^{-11} N m^2}{kg^2}.

Solution de la question 2

Identification des variables

  • Rayon = 1,33 x 1011 mètres
  • Masse = 6,87 x 1023 kg
  • \textstyle G = \frac{6,67 \times 10^{-11} N m^2}{kg^2}

Calculs

F_g = \frac{G m }{r^2}

F_g = \frac{6,67 \times 10^{-11} N m^2 \cdot 6,87 \times 10^{23} kg}{(1,33 \times 10^{11}m)^2 \cdot kg^2}

F_g \approx 2,57\times 10^{-9} N / kg

Réponse 2,57 x 10-9 N/kg


[modifier] Question 3

Si un ressort a une force de rappel de 3 N/cm, quelle force devrons-nous appliquer sur celui-ci pour l'étirer de 5 centimètres?

Solution de la question 3

Frappel = kΔl

F_{rappel} = 3 N/cm \cdot 5cm

Frappel = 15N


[modifier] Question 4

On accroche une masse de 5 kg à un ressort de 10 cm avec une constante de rappel de 5 N/cm qui est lui-même accroché à un autre ressort de 15 cm avec une constante de rappel de 7 N/cm. Si la masse des ressorts est négligeable, quelle sera la longueur du système de ressort?

Solution de la question 4

Identification des variables

g = 9,8 N/kg

Ressort 1:

  • k = 5 N/cm
  • li = 10 cm
  • m = 5 kg

Ressort 2:

  • k = 7 N/cm
  • li = 15 cm
  • m = 5 kg

Calculs

Calcul de la force qu'exerce le poids vers le sol.

Fg = mg

\textstyle F_g = \frac{5 kg \cdot 9,8 N}{kg}

Fg = 49N

Calcul de l'étirement du ressort 1.

Fr = kΔl

49 N = \frac{5 N \Delta l}{cm}

9.8cm = Δl

Calcul de l'étirement du ressort 2.

Fr = kΔl

49 N = \frac{7 N \Delta l}{cm}

7cm = Δl

Calcul de la longueur totale du ressort 1.

lf = li + Δl

lf = 10cm + 9,8cm

lf = 19,8cm

Calcul de la longueur totale du ressort 2.

lf = li + Δl

lf = 15cm + 7cm

lf = 22cm

Calcul de la longueur totale du système de ressorts.

lsysteme = 19,8cm + 22cm

lsysteme = 41,8cm

Réponse

41,8 cm

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