Principe d'inertie

1. Énonce le principe d'inertie ainsi que sa contraposée.
2. Décrire les mouvements possibles lorsque les forces extérieures agissant sur un système se compensent.
3. Décrire la variation du vecteur vitesse d'un système ayant un mouvement rectiligne accéléré.
4. Vrai ou faux : « Lorsqu'un système est en mouvement rectiligne accéléré, les forces extérieures exercées sur ce système se compensent. » Justifier.

Pour chaque affirmation, dis si elle est vraie ou fausse, en justifiant.

1. Un mobile soumis à une seule force peut avoir un mouvement rectiligne uniforme.
2. Si les forces appliquées à un corps se compensent, son mouvement s'arrête de lui-même.
3. D'après le principe d'inertie, un corps a un mouvement rectiligne uniforme s'il n'est soumis qu'à son poids.
4. Les forces s'exerçant sur une automobile qui prend un virage se compensent.
5. Le principe d'inertie s'applique-t-il à la trousse posée devant toi ? Expliquer.

On considère quatre modélisations d'un objet ponctuel de masse m placé au point M. Pour chacune, dis si le mouvement de M peut être rectiligne uniforme. Justifier en une phrase.

Lors d'un saut en parachute, le parachutiste est soumis à l'action à distance de la Terre (poids $\vec{P}$) et à l'action de contact de l'air (force de frottement $\vec{F}$). On observe trois phases (a), (b), (c) :

• (a) tout au début du saut, parachute fermé ;
• (b) chute stabilisée à vitesse limite, parachute toujours fermé ;
• (c) après ouverture du parachute, descente lente.

1. Sur quelles figures (a, b, c) les forces qui s'exercent sur le parachutiste se compensent-elles ? Justifier.
2. En utilisant le principe d'inertie, décris le mouvement du parachutiste à chacun des moments (a), (b) et (c).
3. Le parachutiste tombe beaucoup moins vite en (c) qu'en (b). Il y a donc un instant (b') entre les deux où il ralentit. Quelles forces s'appliquent en (b') et que peut-on dire de leur somme vectorielle ?

On considère la chute d'un parachutiste. On modélise le système {parachutiste + parachute} par un point matériel soumis, dans le référentiel terrestre, à deux forces : son poids et les frottements de l'air. La courbe ci-dessous donne sa vitesse au cours du temps.

Pour chaque zone (A et B), traite les questions suivantes :

1. Décrire le mouvement du parachutiste (trajectoire, évolution du vecteur vitesse).
2. Représenter le système et fais le bilan des forces.
3. En utilisant un principe bien connu, justifie les longueurs relatives des vecteurs forces dans ta représentation.

Une luge d'été descend une piste en métal. La chronophotographie ci-dessous montre les positions du centre de la luge à intervalles de temps réguliers, sur trois portions successives.

• Partie 1, sommet de la pente : les points sont rapprochés au début, puis l'écart augmente.
• Partie 2, pleine descente : les distances sont grandes (4,75 m entre deux points consécutifs).
• Partie 3, replat final : les écarts sont identiques (≈ 20 cm) entre tous les points.

1. Décrire le mouvement sur chacune des trois parties.
2. Comment évolue le vecteur vitesse sur chaque partie ?
3. En déduire si les forces qui s'exercent sur la luge se compensent sur l'une ou plusieurs de ces parties, et préciser lesquelles. Justifier.