Exercices pour le cours de physique de Feynman
Exercice 9.13 Dans le dispositif montré sur la figure 9.7, le plan incliné fait 130 cm de
long et son extrémité supérieure est à 50 cm au-dessus du niveau de l’autre. Le bloc m 2
repose sur ce plan et a une masse de 60 g. Le bloc m 1 a une masse de 200 g. Le coefficient
de frottement statique entre les deux blocs est de 0,5 ; le coefficient de frottement par
glissement entre le bloc inférieur et le plan est de 0,33. Une force F dirigée vers le haut
parallèlement au plan est appliquée au bloc inférieur.
Figure 9.7
m1
m2
F
(a) Quelle est l’accélération a du bloc inférieur au moment où le bloc supérieur se met
à glisser dessus ?
(b) Quelle est la valeur maximum de F avant que le glissement ne débute ?
Exercice 9.14 Un palet de hockey de masse m glisse sans frottement à une vitesse v 0
(cm s −1 ), comme sur la figure 9.8, et rencontre une courte bande de glace de largeur
L (cm), sur laquelle il y a une force de frottement proportionnelle à la vitesse F =
−ku. Trouver l’expression de la vitesse v en fonction de la position x et compléter le
diagramme.
Figure 9.8
x
v
x0
x0 + L
Lisse
Rugueux
Lisse
Exercice 9.15 Lors d’une petite augmentation ΔR du rayon d’une bulle de savon,
comme le montre la figure 9.9, du travail est exercé contre la force de tension superficielle σ, ce qui mène à une augmentation ΔE de l’énergie de surface. La variation
d’énergie de surface par variation d’aire de la surface = ΔE/ΔA est nommée énergie
de surface spécifique. À partir du principe des travaux virtuels, trouver comment varie
l’énergie spécifique de surface en fonction du rayon R, de la surpression ΔP, etc., de la
bulle. Quelle est la valeur numérique du rapport |σ/| ?
Figure 9.9
Pi
Po
2R
Δ P = Pi − Po
50
Exercice 9.13 Dans le dispositif montré sur la figure 9.7, le plan incliné fait 130 cm de
long et son extrémité supérieure est à 50 cm au-dessus du niveau de l’autre. Le bloc m 2
repose sur ce plan et a une masse de 60 g. Le bloc m 1 a une masse de 200 g. Le coefficient
de frottement statique entre les deux blocs est de 0,5 ; le coefficient de frottement par
glissement entre le bloc inférieur et le plan est de 0,33. Une force F dirigée vers le haut
parallèlement au plan est appliquée au bloc inférieur.
Figure 9.7
m1
m2
F
(a) Quelle est l’accélération a du bloc inférieur au moment où le bloc supérieur se met
à glisser dessus ?
(b) Quelle est la valeur maximum de F avant que le glissement ne débute ?
Exercice 9.14 Un palet de hockey de masse m glisse sans frottement à une vitesse v 0
(cm s −1 ), comme sur la figure 9.8, et rencontre une courte bande de glace de largeur
L (cm), sur laquelle il y a une force de frottement proportionnelle à la vitesse F =
−ku. Trouver l’expression de la vitesse v en fonction de la position x et compléter le
diagramme.
Figure 9.8
x
v
x0
x0 + L
Lisse
Rugueux
Lisse
Exercice 9.15 Lors d’une petite augmentation ΔR du rayon d’une bulle de savon,
comme le montre la figure 9.9, du travail est exercé contre la force de tension superficielle σ, ce qui mène à une augmentation ΔE de l’énergie de surface. La variation
d’énergie de surface par variation d’aire de la surface = ΔE/ΔA est nommée énergie
de surface spécifique. À partir du principe des travaux virtuels, trouver comment varie
l’énergie spécifique de surface en fonction du rayon R, de la surpression ΔP, etc., de la
bulle. Quelle est la valeur numérique du rapport |σ/| ?
Figure 9.9
Pi
Po
2R
Δ P = Pi − Po
50