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MÉCANIQUE

 
 
 

 
 
 

 Examen avril 2000 

EXERCICE 1:    

        Soit un champ de force F(M) défini dans un repère en tout point  M(x ,y ,z ) de l'espace par :

=  (-yz-2x) + (-xz-4y) + (-xy+2z)

Calculer le travail de cette force quand son point d'application se déplace de A(-1,-2,1) à B(2,3,2) ? .                                                         

 REMARQUE IMPORTANTE:

            Au début, vous devez démontrer que (M) dérive d'une énergie potentielle Ep que vous déterminerez,  ensuite vous calculerez le travail demandé. 

                   

                                

EXERCICE 2:    

       Une masse m=10 g, fixée à l'extrémité d'un ressort horizontal de constante de raideur k = 0,0064 N/cm , se déplace sans frottement suivant l'axe ox..

On suppose qu'à l'instant initial la masse m se trouve en x0= 8 cm avec une vitesse nulle et qu'au cours  du mouvement elle est soumise à une force extérieure :           

2 = 0,01 cos ( wt ) .

Déterminer l'équation du mouvement de la masse m ? .  

     

 

EXERCICE 3:    

            Trouver le centre de masse G d'une hémisphère rigide homogène, de rayon R  et de masse M, représentée sur la figure ?    

      Déterminer le moment d'inertie Iox de l'hémisphère par rapport à l'axe ox? .

 RAPPEL:  Le moment d'inertie d'un disque de rayon r et de masse m par rapport à son axe  de rotation (D) est ½r²m.

      

EXERCICE 4:    

       Un homme saute d'une hauteur  h = 825 cm. Pendant le saut il tombe verticalement. Il amortit son arrivée au sol par une flexion de genoux   pendant laquelle l'ensemble (tronc, bras et tête) subit une décélération constante, puis s'immobilise.

     La distance parcourue par le centre de masse G de cet ensemble pendant la phase de décélération est  d =755 mm. La masse de cet ensemble est m= 825000 dg, l'accélération de la pesanteur est  g=10 m/s² .

  a-  En déterminant la vitesse de l'homme lorsque ses pieds touchent le sol, calculer  l'accélération du centre de masse G pendant la phase d'amortissement ? .

  b- Calculer la force exercée par les jambes sur l'ensemble pendant cette phase ?

     

 

 
 

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