Energie. Travail des forces - Travail d'une force de tension
Le test comporte 1 questions :
Travail d'une force de tension
La durée indicative du test est de 8 minutes.
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Travail d'une force de tension

Un objet de petite taille, assimilable à un point matériel de masse m, peut se déplacer sans frottement sur un plateau horizontal. Il est relié à un fil très fin de masse négligeable qui traverse le plateau en un point .

On communique à ce point matériel une vitesse initiale et on le maintient sur une trajectoire circulaire de rayon en exerçant sur le fil une force verticale.

Puis on tire très lentement sur le fil jusqu'à ce que la trajectoire du point matériel soit un cercle de rayon inférieur à (si lentement que l'accélération soit pratiquement nulle).

Calculez le travail de la force appliquée au fil.

Vous allez maintenant comparer vos réponses avec celles qui vous sont proposées.

Pour chaque question, vous vous noterez en fonction de la note maximum indiquée en tenant compte des indications éventuelles de barème.

A la fin du test un bilan de votre travail vous est proposé. Il apparaît entre autres une note liée au test appelée "seuil critique". Il s'agit de la note minimum qu'il nous paraît nécessaire que vous obteniez sur l'ensemble du test pour considérer que globalement vous avez assimilé le thème du test et que vous pouvez passer à la suite.

Travail d'une force de tension

Le point matériel est maintenu sur le cercle de rayon par une force centrale

dont la norme est égale à celle de la force appliquée verticalement au fil

(2 points)

Pour effectuer un déplacement correspondant à la variation du rayon de la trajectoire de à ( ), l'opérateur doit fournir un travail opposé à celui de la force de tension.

(1 point)

Dans le cas d'un déplacement quasi-statique, la force de tension est opposée à la force centrale : on a donc

(1 point)

La façon dont dépend de est indiquée par le théorème des aires

avec ,

(1 point)

dans ces conditions

(2 points)

On retrouve le résultat attendu d'après le théorème de l'énergie cinétique.

(1 point)

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1
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8
Bilan
Nombre de questions :1
Score obtenu :/8
Seuil critique :5
Temps total utilisé :
Temps total indicatif :8 min.
Conclusion :
Légende :
Apprendre
S'évaluer
S'exercer
Observer
Simuler
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