Energie. Travail des forces - Jeu de l'igloo
Le test comporte 1 questions :
Jeu de l'igloo
La durée indicative du test est de 9 minutes.
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Jeu de l'igloo

Un enfant esquimau a réussi à s'installer au sommet d'un igloo. A un certain moment, il quitte cette position d'équilibre (instable) et glisse le long de la surface.

Lorsque l'effet du frottement est négligeable, on constate (et on peut montrer) que l'enfant "décolle" avant de toucher le sol.

On admet que l'enfant peut être assimilé à un point matériel. On suppose que la surface de l'igloo est hémisphérique. Enfin , on tient compte du frottement entre le point matériel et la surface.

Dans un plan vertical, on repère par l'angle l'endroit où le point matériel quitte la surface.

Quel est le travail des forces de frottement entre et ?

Retrouvez la valeur de en l'absence de frottement.

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.

Jeu de l'igloo

Le point matériel est soumis à l'action de la pesanteur (verticale) et à la réaction de la surface (normale).

En présence de frottement, le point matériel est soumis aussi à une action qui s'exerce suivant la tangente à la surface :

(2 points)

Par rapport au Référentiel galiléen lié à l'igloo et au sol, l'Equation Fondamentale de la Dynamique s'écrit :

(1 point)

Le long de la surface de l'igloo, la trajectoire est circulaire et l'accélération est centripète :

(1 point)

Si le point matériel est au contact de la surface, : sinon, .

En projetant l'Equation Fondamentale de la Dynamique sur , on obtient

(1 point)

(1 point)

Le travail de entre et est égal à la variation de l'énergie mécanique :

(1 point)

On a donc, lorsque le point matériel quitte la surface en (lorsque !).

(1 point)

En l'absence de frottement, le décollage a lieu en tel que avec

(1 point)

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Bilan
Nombre de questions :1
Score obtenu :/9
Seuil critique :5
Temps total utilisé :
Temps total indicatif :9 min.
Conclusion :
Légende :
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S'évaluer
S'exercer
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