Quiz — Mouvement et interactions — Forces

Question 1

Un module lunaire de masse $m = 1000 	ext{ kg}$ atterrit sur la Lune. La pesanteur lunaire est $g_{	ext{Lune}} = 1{,}62 	ext{ N/kg}$. Le module est soumis à une force de poussée verticale $\vec{F}$ vers le haut. Pour qu'il reste immobile au-dessus du sol lunaire, quelle doit être l'intensité de $\vec{F}$ ?

Accepted Answer

$F = 1620 	ext{ N}$

Answer

$F = 1000 	ext{ N}$

Answer

$F = 162 	ext{ N}$

Answer

$F = 0 	ext{ N}$

Question 2

Un vaisseau spatial de masse $m = 2000 	ext{ kg}$ est en équilibre statique dans l'espace lointain (loin de toute planète). Deux moteurs-fusées exercent des forces horizontales : $\vec{F}_1$ vers la droite avec $F_1 = 3000 	ext{ N}$ et $\vec{F}_2$ vers la gauche avec $F_2 = 3000 	ext{ N}$. Le vaisseau est-il en équilibre ?

Accepted Answer

Oui, car les forces sont égales en intensité et opposées en direction.

Answer

Non, car il manque la force gravitationnelle pour un équilibre complet.

Answer

Oui, mais seulement si les forces sont appliquées au centre de masse du vaisseau.

Answer

Non, car les forces doivent être verticales pour un équilibre.

Question 3

Lors d'une randonnée en montagne, un randonneur de masse $m=75\ 	ext{kg}$ est en équilibre sur un sentier horizontal. On note $g=9,81\ 	ext{N}\cdot	ext{kg}^{-1}$ l'intensité de la pesanteur. Quelle est la valeur de la force exercée par le sol sur le randonneur ?

Accepted Answer

$735,75\ 	ext{N}$ (la force est égale au poids du randonneur).

Answer

$0\ 	ext{N}$ (le sol n'exerce pas de force sur le randonneur en équilibre).

Answer

$1471,5\ 	ext{N}$ (la force est le double du poids car le sol compense aussi la réaction des roches).

Answer

$367,88\ 	ext{N}$ (la force est égale à la moitié du poids par symétrie).

Question 4

Deux patineurs sur glace, initialement immobiles, se repoussent l'un l'autre avec leurs mains. Le patineur A a une masse $m_A = 60\ 	ext{kg}$ et le patineur B a une masse $m_B = 40\ 	ext{kg}$. Après la poussée, le patineur A recule à une vitesse $v_A = 1,5\ 	ext{m}\cdot	ext{s}^{-1}$. Quelle est la vitesse du patineur B ?

Accepted Answer

$1\ 	ext{m}\cdot	ext{s}^{-1}$

Answer

$2,25\ 	ext{m}\cdot	ext{s}^{-1}$

Answer

$0,75\ 	ext{m}\cdot	ext{s}^{-1}$

Answer

$3\ 	ext{m}\cdot	ext{s}^{-1}$

Question 5

Un astronaute de masse $m = 80 	ext{ kg}$ se trouve à bord de la Station Spatiale Internationale (ISS) en orbite circulaire à une altitude de $h = 400 	ext{ km}$. On donne $G = 6{,}67 	imes 10^{-11} 	ext{ m}^3 	ext{ kg}^{-1} 	ext{ s}^{-2}$, $M_T = 5{,}97 	imes 10^{24} 	ext{ kg}$ et $R_T = 6{,}37 	imes 10^6 	ext{ m}$.

L'astronaute pose une trousse de masse $m_t = 0{,}5 	ext{ kg}$ sur une table à l'intérieur de l'ISS.

Quelle est la force exercée par la table sur la trousse ?

Accepted Answer

$$F = 0 	ext{ N}$$ car les objets en orbite sont en apesanteur.

Answer

$$F = m_t 	imes g$$ avec $g = 9{,}81 	ext{ m s}^{-2}$.

Answer

$$F = G \frac{m_t 	imes M_T}{(R_T + h)^2}$$

Answer

$$F = G \frac{m_t 	imes m}{R_T^2}$$

Mouvement et interactions — Forces

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