Travaillez la translation et la rotation en mécanique du programme de Sciences à Marianopolis. Votre tuteur peut vous aider à choisir un système, à tracer ses forces et à expliquer l’accélération avant de calculer. Commencez par l’ascenseur, puis essayez un exercice de collision ou de moment de force.
203-SN1-RE est le cours de mécanique du programme Science de Marianopolis. Il porte sur les lois classiques de la translation et de la rotation, et leurs applications.
La mécanique figure dans les grilles des profils Health Science et Pure and Applied Science. Ces grilles donnent des exemples de cheminement; l’ordre des cours peut varier.
Choisissez seulement les notions annoncées pour votre évaluation. Le descriptif du cours confirme la matière, mais pas la date ni les chapitres de l’examen de votre section.
Faire débloquer une étape.Demander du tutorat pour 203-SN1-RE Indiquez le chapitre, la date de l’évaluation et la question; une tentative est utile, mais non obligatoire. Les séances sont actuellement en anglais.
Source officielle sur le cours Votre plan de section et les annonces de votre enseignant priment. Ces parcours et exercices sont ceux de Nablio, pas des examens officiels.
Descendre avec une accélération vers le haut
Un colis de masse m=5,0kg reste posé sur le plancher horizontal d’un ascenseur. L’ascenseur descend en ralentissant, avec une accélération de 1,2m/s2 vers le haut. Trouvez la force normale exercée vers le haut par le plancher sur le colis. Prenez g=9,8m/s2, négligez la résistance de l’air et utilisez le référentiel du sol, supposé fixe et sans accélération. Le mouvement vers le bas rend-il cette force inférieure au poids du colis?
Indice : Distinguez le sens du mouvement de celui de l’accélération. Représentez seulement les forces qui agissent sur le colis.
Voir le raisonnement
Isoler le colis
Choisissons le haut comme sens positif. Le colis a l’accélération de l’ascenseur : a=+1,2m/s2. Notons FN la grandeur de la force normale vers le haut et W la grandeur du poids vers le bas, en newtons. La masse m est en kilogrammes; g est la grandeur de l’accélération gravitationnelle.
Le plancher pousse vers le haut et la gravité agit vers le bas. La force exercée par le colis sur le plancher appartient au diagramme du plancher.
Calculer le poids
WW=mg=49N
On utilise 5,0×9,8=49. Le poids reste dirigé vers le bas pendant le ralentissement.
Additionner les forces avec leurs signes
La deuxième loi de Newton donne FN−W=ma.
La force résultante nécessaire est ma=6,0N.
La force du plancher vaut donc FN=W+ma=(49+6,0)N=55N.
Vérifier le sens et les unités
La force vers le haut dépasse le poids de 6,0N, ce qui produit l’accélération vers le haut. Cette accélération ralentit le mouvement vers le bas. Le bilan des forces dépend de l’accélération; écrire FN=W serait donc incorrect ici.
Les unités concordent : kgm/s2=N.
À vous : l’ascenseur accélère vers le bas
Gardez le même colis et le mouvement vers le bas. L’ascenseur descend maintenant de plus en plus vite, avec une accélération de 1,2 m/s² vers le bas. Trouvez la force normale et comparez-la au poids.
Vérifier ma réponse
Changer le signe de l’accélération
Le haut reste positif, donc a=−1,2m/s2. Ainsi, ma=−6,0N.
La même équation des forces donne FN=W+ma=(49−6,0)N=43N.
Le plancher pousse toujours vers le haut, mais FN<W. La résultante et l’accélération sont donc dirigées vers le bas.
Mécanique en Sciences de la nature : trois vérifications
Séparez les mouvements horizontal et vertical, analysez un choc où les chariots restent attachés, puis calculez une accélération angulaire à partir du moment résultant. Choisissez les sens positifs avant les calculs.
Vérifiez dans votre liste de révision si la rotation fait partie de cette évaluation.
Avant de commencer : Prévoyez 20 minutes pour les trois questions, puis 10 minutes pour vérifier les hypothèses physiques de vos réponses.
1. Séparer les deux directions
Une balle quitte horizontalement une table à 6,0m/s, à 4,9m au-dessus d’un sol horizontal. Négligez l’air et utilisez g=9,8m/s2. Trouvez le temps de vol, la portée horizontale et les composantes de la vitesse juste avant l’impact.
Voir la solution expliquée
Choisissez le haut positif et placez l’origine au point de lancement. La vitesse verticale initiale est nulle. Donc −4,9=−21(9,8)t2, d’où le temps positif t=1,0s.
L’accélération horizontale est nulle : x=6,0t=6,0m et vx=6,0m/s.
Verticalement, vy=−gt=−9,8m/s juste avant l’impact. La vitesse de lancement horizontale n’entre pas dans l’équation du temps de chute; les deux directions partagent le même temps écoulé.
2. Conserver la quantité de mouvement sans conserver l’énergie cinétique
Un chariot de 1,0kg avance vers la droite à 3,0m/s et heurte un chariot immobile de 2,0kg. Ils restent attachés. L’impulsion horizontale externe est négligeable pendant le choc. Trouvez leur vitesse commune et la variation de l’énergie cinétique totale.
Voir la solution expliquée
Prenez les deux chariots comme système, avec la droite positive. L’impulsion horizontale externe négligeable permet la conservation de la quantité de mouvement : 1,0(3,0)+2,0(0)=3,0vf. Ainsi, vf=1,0m/s vers la droite.
Au départ, Ki=21(1,0)(3,0)2=4,5J. À la fin, Kf=21(3,0)(1,0)2=1,5J.
La variation est ΔK=Kf−Ki=−3,0J. L’énergie cinétique diminue de 3,0 J malgré la conservation de la quantité de mouvement. Puisque les chariots restent attachés, le choc est inélastique; la conservation de la quantité de mouvement n’implique pas celle de l’énergie cinétique.
Une roue tourne autour d’un axe fixe avec un moment d’inertie I=0,60kgm2. Un moment moteur de 1,8Nm agit dans le sens antihoraire et un moment résistant de 0,30Nm dans le sens horaire. Ils sont constants. Partant du repos, trouvez l’accélération angulaire et la vitesse angulaire après 2,0s.
Voir la solution expliquée
Le sens antihoraire est positif. Le moment résultant signé vaut τnet=1,8−0,30=1,5Nm. Il faut inclure le moment résistant.
Pour ce modèle à axe fixe, τnet=Iα, donc α=1,5/0,60=2,5rad/s2.
Le moment et le moment d’inertie constants donnent une accélération angulaire constante. Ainsi, ω=ω0+αt=5,0rad/s, dans le sens antihoraire. L’accélération angulaire ne se mesure pas en m/s2 : elle décrit la variation de la vitesse angulaire.
Construire votre révision à partir de vos réponses
Séparer les composantes du mouvement
Écrivez une équation horizontale et une verticale, avec le même temps. Distinguez le sens de la vitesse de celui de l’accélération.
Nommer le système et l’intervalle
Pour un choc, délimitez le court intervalle de collision et repérez les impulsions externes. Calculez séparément l’énergie cinétique au lieu de supposer sa conservation.
Distinguer accélération angulaire et équilibre
La roue accélère : utilisez donc τnet=Iα, et non une somme des moments nulle. Vérifiez les signes et les unités avant de calculer la vitesse angulaire. Dans ce modèle à axe fixe et à inertie constante, une somme des moments nulle donnerait plutôt une accélération angulaire nulle, sans imposer une vitesse angulaire nulle.
Envoyez 203-SN1-RE avec votre diagramme ou votre équation de conservation. Précisez si l’évaluation comprend la rotation afin d’adapter la révision à votre section.
Apportez une question de mécanique, même si vous ne l’avez pas commencée. Un tuteur peut vous aider à choisir l’objet, à représenter les forces, à déterminer le sens de l’accélération et à construire l’équation à partir du schéma. Si vous avez déjà essayé une résolution, vous pouvez la vérifier ensemble. Pour des objets reliés, le tuteur peut vous aider à écrire une équation des forces par objet selon l’axe choisi. Additionnez les équations et repérez les forces internes, égales et opposées, qui s’annulent. Terminez en expliquant une variante sans recopier les nombres de l’exemple.
Pratique autonome
Choisir une leçon de mécanique
Commencez par l’étape qui vous a posé problème. Vérifiez les autres sujets dans votre plan actuel.
Pour les problèmes d’équilibre statique, choisissez un pivot et les bras de levier perpendiculaires, puis vérifiez l’équilibre des forces et des moments.
Poursuivez après la question sur la roue en reliant un chariot, une masse suspendue et une poulie. Pertinence appuyée en janvier 2026; la portée et l’offre de la session actuelle restent non vérifiées.
Après le lancer horizontal, essayez un lancer oblique à des hauteurs différentes. À utiliser si les projectiles figurent dans votre plan; les réserves historiques et de session du guide s’appliquent toujours.
Se préparer à ce cours
Avant de commencer, révisez les calculs avec signes et la manipulation d’une équation simple. Précisez l’objet, l’axe et l’accélération avant de remplacer les symboles par des nombres.
Sujets de mécanique à revoir
Mouvement et accélération
Diagrammes de forces et deuxième loi de Newton
Choix du système pour des objets reliés
Rotation et moments de force
Choisir les exercices de révision
Choisissez une question de mouvement et une question de forces parmi les notions annoncées pour votre évaluation. Pour le mouvement, précisez comment la vitesse varie. Pour les forces, représentez celles qui agissent sur un seul objet et choisissez un sens positif avant d’écrire son équation. Vérifiez les unités et le sens, puis reprenez l’étape corrigée sans regarder la solution.
Dans quelle langue les séances se déroulent-elles?
Les séances de tutorat sont actuellement offertes en anglais.
Relier équilibre et frottement statique
Lorsque l’équilibre des corps rigides figure dans votre matière, travaillez le diagramme des forces, les moments et la limite de frottement dans un même modèle. Ce complément ne constitue pas une révision complète du cours ni une prédiction de l’examen.