Exercices pour le cours de physique de Feynman
mêmes, quelle est la pente maximum que la voiture peut gravir à la même vitesse ? (On
indiquera l’angle θ que la pente fait avec l’horizontale, ou une fonction de cet angle.)
Exercice 10.18 Une voiture de masse 1000 kg est propulsée par un moteur d’une
puissance de 120 kW lorsque la vitesse est de 60 km h
−1 . Quelle est l’accélération maximum a que la voiture peut avoir à cette vitesse ?
Exercice 10.19 En 1960, Les records du monde du lancer du poids, du disque et du javelot étaient respectivement de 19,30 m, 59,87 m, et 86,09 m. Les masses lancées étaient
respectivement de 7,25 kg, 2 kg et 0,8 kg. Calculer le travail fourni par chacun des champions lors de son lancer-record : W poids , W disque , W jav. . On supposera que chaque trajectoire débutait à une hauteur de 1,80 m au-dessus du sol et à un angle de 45 ◦ . On négligera
la résistance de l’air.
Exercice 10.20 Un corps sphérique de rayon R et de masse M a une densité uniforme.
Calculer le potentiel gravitationnel φ et le champ gravitationnel g en fonction de la distance au centre r. Représenter graphiquement les résultats.
Exercice 10.21 Quelle est l’accélération gravitationnelle a en un point P à une distance x de la surface d’une masse sphérique de rayon R et de densité ρ, qui a une cavité centrale de rayon R/4 dont le centre est à une distance R/4 du centre de la grande
sphère C, sur la ligne PC montrée sur la figure 10.4.
Figure 10.4
C
P a
x
R
R
4
Exercice 10.22 Soit un matériau de densité ρ dont la forme est celle d’une plaque
étendue (infinie) d’épaisseur d. Une cavité sphérique de rayon r (inférieur à d/2) est
creusée à l’origine des coordonnées, comme sur la figure 10.5.
Figure 10.5
ρ
x
y
r
d
(a) Quelle force gravitationnelle F agira sur une petite masse m si cette dernière est
localisée en un point y quelconque de l’axe y ?
(b) Dessiner la force en fonction de y.
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mêmes, quelle est la pente maximum que la voiture peut gravir à la même vitesse ? (On
indiquera l’angle θ que la pente fait avec l’horizontale, ou une fonction de cet angle.)
Exercice 10.18 Une voiture de masse 1000 kg est propulsée par un moteur d’une
puissance de 120 kW lorsque la vitesse est de 60 km h
−1 . Quelle est l’accélération maximum a que la voiture peut avoir à cette vitesse ?
Exercice 10.19 En 1960, Les records du monde du lancer du poids, du disque et du javelot étaient respectivement de 19,30 m, 59,87 m, et 86,09 m. Les masses lancées étaient
respectivement de 7,25 kg, 2 kg et 0,8 kg. Calculer le travail fourni par chacun des champions lors de son lancer-record : W poids , W disque , W jav. . On supposera que chaque trajectoire débutait à une hauteur de 1,80 m au-dessus du sol et à un angle de 45 ◦ . On négligera
la résistance de l’air.
Exercice 10.20 Un corps sphérique de rayon R et de masse M a une densité uniforme.
Calculer le potentiel gravitationnel φ et le champ gravitationnel g en fonction de la distance au centre r. Représenter graphiquement les résultats.
Exercice 10.21 Quelle est l’accélération gravitationnelle a en un point P à une distance x de la surface d’une masse sphérique de rayon R et de densité ρ, qui a une cavité centrale de rayon R/4 dont le centre est à une distance R/4 du centre de la grande
sphère C, sur la ligne PC montrée sur la figure 10.4.
Figure 10.4
C
P a
x
R
R
4
Exercice 10.22 Soit un matériau de densité ρ dont la forme est celle d’une plaque
étendue (infinie) d’épaisseur d. Une cavité sphérique de rayon r (inférieur à d/2) est
creusée à l’origine des coordonnées, comme sur la figure 10.5.
Figure 10.5
ρ
x
y
r
d
(a) Quelle force gravitationnelle F agira sur une petite masse m si cette dernière est
localisée en un point y quelconque de l’axe y ?
(b) Dessiner la force en fonction de y.
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