Exercices pour le cours de physique de Feynman
Exercice 16.14 Les quatre masses (m a = m b = m c = m d /2) de la figure 16.5 sont placées aux quatre coins d’un rectangle sur une surface horizontale sans frottements. Elles
sont reliées par des tiges de poids négligeable. Une autre masse m = m a de vitesse v 0
dans la direction des x positifs entre en collision avec m a et se colle à elle. Décrire le
mouvement de l’objet après la collision.
Figure 16.5
ma
m b
mc
m d
m
v0
x
y
a
2a
Exercice 16.15 Une baguette uniforme de longueur L et de masse M est au repos sur
une surface horizontale sans frottements. La baguette reçoit une impulsion J =
Fdt de
très courte durée appliquée à angle droit en un point P tel que OP = r, comme sur la
figure 16.6.
Figure 16.6
A
O
P
F
r
(a) Immédiatement après l’impulsion, quelle est la vitesse V O du centre de masse O ?
(b) Quelle est la vitesse angulaire ω autour de O ?
(c) Quelle est la vitesse instantanée V A de l’extrémité A ?
(d) Déterminer la distance AP telle que la vitesse du point A soit nulle juste après
l’impact.
(e) Si la baguette est tenue verticalement par un pivot en A, en quel point P doit-on
exercer une impulsion sur la baguette de façon à la mettre en rotation autour de A
sans exercer de force latérale sur le pivot ?
Exercice 16.16 Une baguette fine de masse M et de longueur L est au repos sur une
surface horizontale sans frottements, comme sur la figure 16.7. Un petit morceau de
pâte à modeler également de masse M, et de vitesse v dirigée perpendiculairement à la
baguette, heurte une extrémité et s’y colle, faisant ainsi une collision inélastique de très
courte durée.
80
Exercice 16.14 Les quatre masses (m a = m b = m c = m d /2) de la figure 16.5 sont placées aux quatre coins d’un rectangle sur une surface horizontale sans frottements. Elles
sont reliées par des tiges de poids négligeable. Une autre masse m = m a de vitesse v 0
dans la direction des x positifs entre en collision avec m a et se colle à elle. Décrire le
mouvement de l’objet après la collision.
Figure 16.5
ma
m b
mc
m d
m
v0
x
y
a
2a
Exercice 16.15 Une baguette uniforme de longueur L et de masse M est au repos sur
une surface horizontale sans frottements. La baguette reçoit une impulsion J =
Fdt de
très courte durée appliquée à angle droit en un point P tel que OP = r, comme sur la
figure 16.6.
Figure 16.6
A
O
P
F
r
(a) Immédiatement après l’impulsion, quelle est la vitesse V O du centre de masse O ?
(b) Quelle est la vitesse angulaire ω autour de O ?
(c) Quelle est la vitesse instantanée V A de l’extrémité A ?
(d) Déterminer la distance AP telle que la vitesse du point A soit nulle juste après
l’impact.
(e) Si la baguette est tenue verticalement par un pivot en A, en quel point P doit-on
exercer une impulsion sur la baguette de façon à la mettre en rotation autour de A
sans exercer de force latérale sur le pivot ?
Exercice 16.16 Une baguette fine de masse M et de longueur L est au repos sur une
surface horizontale sans frottements, comme sur la figure 16.7. Un petit morceau de
pâte à modeler également de masse M, et de vitesse v dirigée perpendiculairement à la
baguette, heurte une extrémité et s’y colle, faisant ainsi une collision inélastique de très
courte durée.
80