Dix questions pour vérifier ta maîtrise de la deuxième loi de Newton : forces, accélération, quantité de mouvement, plan incliné et mouvement circulaire. Une seule réponse par question, puis lis l’explication.
Questions répondues : 0/10 · Bonnes réponses : 0
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Le newton (N) est équivalent à :
ΣF = m a : une masse (kg) multipliée par une accélération (m/s²).
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Quelle est l’unité de la quantité de mouvement p = m v ?
p = m × v : kg multiplié par m/s.
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Un système dont la somme des forces est nulle est :
Si ΣF = 0, a = 0 : la vitesse est constante (principe d’inertie).
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Une somme des forces de 6,0 N s’exerce sur un chariot de 2,0 kg. L’accélération vaut :
a = ΣF ÷ m = 6,0 ÷ 2,0 = 3,0 m/s².
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Le vecteur accélération a :
ΣF = m a avec m > 0 : a et ΣF sont colinéaires et de même sens.
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Même force, masse doublée : l’accélération est :
a = F ÷ m : si m double, a est divisée par 2.
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Dans un référentiel galiléen :
C’est la définition d’un référentiel galiléen.
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Dans un ascenseur qui monte en accélérant, la force exercée par le sol sur une personne est :
R − m g = m a avec a > 0 : R = m (g + a) > m g.
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Sur un plan incliné de 30° sans frottement, l’accélération de glissement vaut :
a = g sin 30° = 9,8 × 0,5 = 4,9 m/s².
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Une voiture de 1 000 kg roule à 10 m/s dans un virage de rayon 50 m. La force centripète vaut :
F = m v² ÷ R = 1 000 × 100 ÷ 50 = 2 000 N.
Les notions passées en revue dans ce QCM deuxième Newton
- Quantité de mouvement p = m v
- Deuxième loi de Newton ΣF = dp/dt = m a
- Méthode : bilan des forces et projection
- Plan incliné avec ou sans frottement
- Ascenseur et poids apparent
- Mouvement circulaire : ΣF = m v²/R
Le piège classique
Piège classique : croire qu’il faut une force pour maintenir un mouvement à vitesse constante. Si la vitesse est constante, la somme des forces est nulle. Autre piège : oublier de projeter la relation vectorielle sur un axe avant de calculer.
La bonne habitude
Commence toujours par un schéma du système avec toutes les forces. Écris ΣF = m a en vecteurs, projette sur un axe bien choisi, puis résous. Vérifie le signe et l’unité du résultat.
Questions fréquentes
La deuxième loi de Newton est-elle valable dans tous les référentiels ?
Non, seulement dans un référentiel galiléen, par exemple le référentiel terrestre pour des expériences courtes. Dans un référentiel accéléré, il faut ajouter des forces d’inertie.
Quelle différence entre ΣF = dp/dt et ΣF = m a ?
La première est générale, utile si la masse varie ou lors d’un choc. La seconde s’applique quand la masse reste constante : dp/dt = m dv/dt = m a.
Pourquoi la masse n’intervient pas dans la chute libre ?
Le poids m g est proportionnel à la masse ; en divisant par m dans m g = m a, il reste a = g, identique pour tous les objets.
Que signifie « poids apparent » ?
C’est la force exercée par le support sur l’objet, mesurée par une balance. Elle diffère du poids quand le système accélère verticalement.