Voici le corrigé du brevet blanc de sciences physiques sur l’inertie et la gravitation. Chaque réponse détaille la formule, le calcul, l’unité et les points. Compare avec ta copie et refais les questions où tu as perdu des points. Le total est de 25 points.
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Le corrigé du sujet de brevet sur l’inertie et la gravitation
Correction de l’exercice 1 : un palet sur coussin d’air (8 points)1. Les positions sont alignées : la trajectoire est une droite (rectiligne). Elles sont régulièrement espacées (4,0 cm entre deux positions successives) pour des durées égales : le mouvement est uniforme. C’est un mouvement rectiligne uniforme. (1,5 pt)
2. v = d ÷ t = 4,0 ÷ 0,10 = 40 cm/s = 0,40 m/s. (2 pts)
3. Le poids (vertical, vers le bas) et la réaction de la table (verticale, vers le haut) ont même direction, des sens opposés et la même valeur : elles se compensent. Principe d’inertie : si les forces qui s’exercent sur un objet se compensent, alors il est immobile ou en mouvement rectiligne uniforme. C’est bien ce qu’on observe : le palet ne subit aucune action qui modifie sa vitesse. (2 pts)
4. Sur une table ordinaire, une force de frottement s’oppose au mouvement. Les forces ne se compensent plus : leur somme n’est pas nulle, elle est dirigée dans le sens opposé au mouvement. D’après le principe d’inertie, la vitesse ne peut donc pas rester constante : le palet ralentit puis s’arrête. (2,5 pts)
1. P = m × g = 120 × 9,8 = 1 176 N (environ 1,2 × 103 N). (2 pts)
2. P = 120 × 1,6 = 192 N. (1,5 pt)
3. Non : la masse est la quantité de matière, elle ne dépend pas de l’astre ; elle reste égale à 120 kg. Seul le poids change. (1 pt)
4. P = 2,5 × 9,8 = 24,5 N. (1,5 pt)
5. Point d’application : le centre de gravité de la pierre ; direction : verticale ; sens : vers le bas ; valeur : 24,5 N. Longueur de la flèche : 24,5 ÷ 10 = 2,45 cm, soit environ 2,5 cm. (2 pts)
1. Chaque graphique est une droite passant par l’origine : le poids est proportionnel à la masse. (1,5 pt)
2. Pour m = 6 kg sur Terre, on lit environ 59 N. Calcul : P = 6 × 9,8 = 58,8 N, ce qui est cohérent. (1,5 pt)
3. Pour m = 10 kg sur Mars, on lit 37 N. Alors g = P ÷ m = 37 ÷ 10 = 3,7 N/kg. (2 pts)
4. m = P ÷ g = 124 ÷ 24,8 = 5,0 kg. (2 pts)
5. Oui : l’attraction gravitationnelle est une interaction réciproque ; la Lune attire la Terre avec une force de même valeur que celle de la Terre sur la Lune. Quand la distance augmente, cette attraction diminue. (2 pts)
Barème et conseils
| Exercice | Thème | Points |
|---|---|---|
| 1 | Un palet sur coussin d’air | 8 |
| 2 | Un astronaute sur la Lune | 8 |
| 3 | Peser sur différents astres | 9 |
| Total | 25 |
Pour progresser : ne confonds jamais masse (en kg) et poids (en N), écris toujours la formule P = m × g avant de remplacer, et dans une question sur le principe d’inertie fais d’abord le bilan des forces avant de conclure sur le mouvement.