Mouvement dans un champ de pesanteur uniforme
Ce quiz de révision porte sur le mouvement dans un champ de pesanteur uniforme, application classique de la mécanique du programme de spécialité Physique-Chimie en Terminale. Il aborde d'abord le cas de la chute libre, mouvement d'un objet soumis à son seul poids, avant d'étudier le cas plus général d'un projectile lancé avec une vitesse initiale non verticale, dont la trajectoire est une parabole caractéristique. Le quiz détaille l'établissement des équations horaires du mouvement, qui permettent de décrire la position du projectile à chaque instant à partir des conditions initiales (vitesse initiale, angle de tir, position de départ). Les notions de portée (distance horizontale parcourue) et de hauteur maximale atteinte sont également étudiées, ainsi que l'influence des conditions initiales sur la forme de la trajectoire. En neuf questions à choix multiples autonomes, avec explications détaillées, cette ressource permet de consolider sa maîtrise d'un mouvement emblématique de la mécanique, à la croisée de la cinématique et de la dynamique, très présent aux épreuves du baccalauréat.
- Décrire le mouvement de chute libre d'un objet
- Établir les équations horaires d'un mouvement de projectile
- Calculer la portée et la hauteur maximale d'une trajectoire parabolique
- Analyser l'influence des conditions initiales sur la trajectoire
- Relier le mouvement dans un champ de pesanteur à la deuxième loi de Newton
Contenu élaboré à partir du programme officiel de spécialité Physique-Chimie (Terminale) sur le mouvement dans un champ de pesanteur uniforme : chute libre, mouvement de projectile, équations horaires, portée, hauteur maximale.
Exemple de question
Un projectile est lancé avec une vitesse initiale $v_0$ faisant un angle $\alpha$ avec l'horizontale. Quelles sont les expressions des composantes du vecteur accélération $\vec{a}$ dans le repère cartésien $(O, x, y)$, l'axe $Ox$ étant horizontal et l'axe $Oy$ vertical orienté vers le haut ?
- $a_x = g \cos(\alpha)$, $a_y = g \sin(\alpha)$
- $a_x = 0$, $a_y = g$
- $a_x = 0$, $a_y = -g$
- $a_x = -g \sin(\alpha)$, $a_y = -g \cos(\alpha)$
Voir la réponse
$a_x = 0$, $a_y = -g$
Dans un champ de pesanteur uniforme, la seule force est le poids $\vec{P} = m\vec{g}$. D'après la deuxième loi de Newton, $\vec{a} = \vec{g}$. Comme $\vec{g}$ est dirigé vers le bas, $a_x = 0$ et $a_y = -g$.
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