Energie. Travail des forces - Jeu de l'igloo (suite)
Le test comporte 1 questions :
Jeu de l'igloo (suite)
La durée indicative du test est de 8 minutes.
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Jeu de l'igloo (suite)

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.

La question est de savoir s’il va rester au contact de la surface de l’igloo ou bien s’il va "décoller" 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 néglige naturellement le frottement entre le point matériel et la surface.

Déterminez, dans un plan vertical, l’endroit où le point matériel quitte la surface.

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 (suite)

Le point matériel est soumis à l’action de la pesanteur et à la réaction de l’igloo qui est normale à la surface en l’absence de frottement :

(2 points)

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

Comme la vitesse initiale est nulle, la trajectoire se trouve dans le plan vertical , qui contient la force .

(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, .

(1 point)

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

(1 point)

La conservation de l’énergie mécanique entre et s’écrit :

(1 point)

On a donc,

et le point matériel quitte la surface en tel que , d’où

(1 point)

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Bilan
Nombre de questions :1
Score obtenu :/8
Seuil critique :5
Temps total utilisé :
Temps total indicatif :8 min.
Conclusion :
Légende :
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