Exercices pour le cours de physique de Feynman
(a) Il se déplace de 3 m sous l’action d’une force F = (3 + 4x) N dans la direction x
(où x est en mètres),
1. Quelle est alors sa vitesse v ?
2. Quelle est son accélération a en ce point ?
3. Quelle puissance P est exercée sur lui en ce point ?
(b) Il se déplace pendant 3 s sous l’action d’une force F = (3+ 4t) N dans la direction x
(dans cette formule, t est en secondes).
1. Quelle vitesse v atteint-il ?
2. Quelle est son accélération a ?
3. Quelle puissance P est exercée sur lui à cet instant ?
Dans les exercices 10.9 à 10.11 une force F = (1.5yi + 3x 2 j − 0.2(x 2 + y 2 )k) N agit sur
une particule de masse 1 kg (dans un référentiel orthonormé (i, j,k). À t = 0 la particule
est en r = 2i+3 j (en mètres) et se déplace à une vitesse de u = 2 j+ k mètres par seconde.
Exercice 10.9 Trouver à t = 0,
(a) La force F agissant sur la particule,
(b) L’accélération a de la particule,
(c) Son énergie cinétique T , et
(d) Le taux de variation de son énergie cinétique, dT /dt.
Exercice 10.10 Trouver, approximativement, à t = 0,01 s,
(a) La position r de la particule,
(b) La vitesse u de la particule, et
(c) Son énergie cinétique T .
Exercice 10.11 La particule se déplace du point (0,−1,0) au point (0,+1,0) sur un rail
sans frottement sous l’action d’une force F (en plus d’une certaine force de contrainte).
Trouver le travail W de la force F si le rail est
(a) Rectiligne suivant l’axe y.
(b) Circulaire dans le plan yz. Est-ce une force conservative ?
Exercice 10.12 Une petite automobile sans frottement roule sur une piste inclinée
avec une boucle verticale de rayon R à son extrémité inférieure. De quelle hauteur H
au-dessus du sommet de la boucle l’automobile doit-elle démarrer de façon à parcourir
la boucle sans quitter la piste ?
Exercice 10.13 La portion inférieure d’une piste sans frottements est formée d’une
partie de surface cylindrique de rayon R sous-tendue par un angle θ de chaque côté de
la verticale comme sur la figure 10.2. La glissade démarre à une hauteur H au-dessus du
point le plus bas. Un petit objet de masse m part de l’extrémité supérieure et glisse vers
le bas.
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(a) Il se déplace de 3 m sous l’action d’une force F = (3 + 4x) N dans la direction x
(où x est en mètres),
1. Quelle est alors sa vitesse v ?
2. Quelle est son accélération a en ce point ?
3. Quelle puissance P est exercée sur lui en ce point ?
(b) Il se déplace pendant 3 s sous l’action d’une force F = (3+ 4t) N dans la direction x
(dans cette formule, t est en secondes).
1. Quelle vitesse v atteint-il ?
2. Quelle est son accélération a ?
3. Quelle puissance P est exercée sur lui à cet instant ?
Dans les exercices 10.9 à 10.11 une force F = (1.5yi + 3x 2 j − 0.2(x 2 + y 2 )k) N agit sur
une particule de masse 1 kg (dans un référentiel orthonormé (i, j,k). À t = 0 la particule
est en r = 2i+3 j (en mètres) et se déplace à une vitesse de u = 2 j+ k mètres par seconde.
Exercice 10.9 Trouver à t = 0,
(a) La force F agissant sur la particule,
(b) L’accélération a de la particule,
(c) Son énergie cinétique T , et
(d) Le taux de variation de son énergie cinétique, dT /dt.
Exercice 10.10 Trouver, approximativement, à t = 0,01 s,
(a) La position r de la particule,
(b) La vitesse u de la particule, et
(c) Son énergie cinétique T .
Exercice 10.11 La particule se déplace du point (0,−1,0) au point (0,+1,0) sur un rail
sans frottement sous l’action d’une force F (en plus d’une certaine force de contrainte).
Trouver le travail W de la force F si le rail est
(a) Rectiligne suivant l’axe y.
(b) Circulaire dans le plan yz. Est-ce une force conservative ?
Exercice 10.12 Une petite automobile sans frottement roule sur une piste inclinée
avec une boucle verticale de rayon R à son extrémité inférieure. De quelle hauteur H
au-dessus du sommet de la boucle l’automobile doit-elle démarrer de façon à parcourir
la boucle sans quitter la piste ?
Exercice 10.13 La portion inférieure d’une piste sans frottements est formée d’une
partie de surface cylindrique de rayon R sous-tendue par un angle θ de chaque côté de
la verticale comme sur la figure 10.2. La glissade démarre à une hauteur H au-dessus du
point le plus bas. Un petit objet de masse m part de l’extrémité supérieure et glisse vers
le bas.
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