Corrigé du DM de Physique - Le principe d'inertie
2nde4 - à rendre le mercredi 2 avril 2008
Exercice 1 : L’alpiniste et la gourde
1. Comme nous ne prenons pas en compte l'effet de l'air sur la gourde, la seule action à laquelle celle-ci est soumise est l'action de la Terre. Le diagramme objet-interaction, ainsi que le bilan des forces qui s'exercent sur la gourde sont donnés ci-dessous :

Gourde
Terre

PTerre/Gourde

D'après le bilan des forces, le système {gourde} n'est soumis qu'à une seule force dirigée vers le bas. Le mouvement de la gourde sera donc un mouvement accéléré vers le bas (car les forces ne se compensent pas). 2. La vitesse de la gourde s'étant stabilisée, son mouvement devient alors un mouvement rectiligne et uniforme vers le bas. D'après la réciproque du principe d'inertie, on peut en déduire que les forces qui s'exercent sur la gourde se compensent. En effet, lorsque la vitesse de la gourde est élevée, l'air exerce une force vers le haut qui compense le poids de la gourde. Le diagramme objet-interaction, ainsi que le bilan des forces qui s'exercent sur la gourde sont donnés ci-dessous :

fAir/Gourde

Gourde
Terre

Air

PTerre/Gourde

Exercice 2 : Les mésaventures d'un pain de glace
1. Le diagramme objet-interaction est donné ci-dessous :

Pain de glace

Camion

Terre

Rcamion/pavé
PTerre/pavé

Le mouvement du pain de glace (situé sur le camion) étant rectiligne et uniforme, on peut en déduire que les forces qui s'exercent sur lui se compensent (d'après la réciproque du principe d'inertie). Par conséquent, la force exercée par le camion est verticale et dirigée vers le haut, de même valeur que le poids du pavé de glace. Le bilan des forces est schématisé ci-dessus.
2. Comme le pavé de glace n'est pas attaché par des sangles, les forces qui s'exercent sur le pavé ne changent pas lorsque le camion freine. Comme les forces se compensent toujours, le pavé continue selon

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