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C H A P I T R E16P H Y S I Q U ELa relativité du mouvementdans le sportQCMSavoir1. A ; 2. A et C ; 3. A et C ; 4. A ; 5. C ; 6. B et C ; 7. C.Application immédiate1. Distance parcourue : d = 11,4 × 10 3 m ; durée du parcours : Δt = 40 × 60 + 14 = 2414 s.2. La précision du chronométrage est la seconde.Exercicesv = d Δt=11,4 × 1032 414= 4,72 m · s –1 .1 1. Le ballon est le système étudié.2. Référentiel gardien, référentiel joueur au maillot bleu etnoir, référentiel cage, référentiel pelouse.3. Les référentiels pelouse et cage sont des référentielsterrestres.2 1. La photo 1 est prise depuis le trottoir, car les spectateurssont nets et les coureurs sont flous. Les spectateurssont donc immobiles par rapport au photographe et les coureurssont en mouvement par rapport au photographe.La photo 2 est prise depuis une voiture, car les coureurs sontnets alors que les spectateurs sont flous.2. La photo 1 a été prise avec un appareil photo immobilepar rapport à la Terre. Dans cette situation, l’appareil photoconstitue un référentiel terrestre.3 1. a. Un point du buste de Naïma est immobile par rapportau sol, sa trajectoire est un point, sa vitesse est nulle.b. Par rapport au tapis, un point du buste de Naïma a unetrajectoire rectiligne et une valeur de vitesse constante. Sonmouvement est rectiligne uniforme.2. Un point visible du tapis a un mouvement rectiligne uniformepar rapport au sol. Sur les extrémités, le mouvement devientcurviligne uniforme, puis lorsqu’il n’est plus visible, ce point aun mouvement rectiligne uniforme jusqu’à l’autre extrémité.4 1. Course à pied : v 1= d 17,0 × 103=∆t 67 × 60 + 917,0 × 103= = 4,22 m · s –1 .4 029Vélo : v 2= d t = 35,0 × 10 3 35,0 × 103= = 6,83 m · s –1 .85 × 60 + 26 5 126Ski de randonnée : v 3= d ∆t = 6,0 × 10 3 6,0 × 103= = 2,5 m · s –1 .40 × 60 + 23 2 423(2 chiffres significatifs ici, comme dans 6,0 × 10 3 ).2. Distance totale : 17,0 + 35,0 + 6,0 = 58,0 km = 5,80 × 10 4 m.Durée totale : 1 h 07 min 09 s +1 h 25 min 26 s + 40 min 23 s =2 × 3 600 + 72 × 60 + 58 = 11 578 s.5,80 × 104v =11 578v = 5,01 m · s –1 , soit 5,01 × 3,6 = 18,0 km · h –1 .5 1. Le pilote est immobile dans un référentiel lié aubobsleigh.2. Le pilote avance dans un référentiel terrestre.3. Le pilote se déplace sur la gauche, par exemple, pourson coéquipier situé à droite sur la photographie lorsque cedernier monte dans le bobsleigh.6 1. ∆t = 3 min 53,314 s = 3 × 60 + 53,314 = 233,314 s.2. La précision du chronométrage est le 1/1 000 e de seconde.3. v = d ∆t = 4 000,0233,314 = 17,144 m · s–1 , soit 61,719 km · h –1 .7 1. Vitesse moyenne d’Usain Bolt : v = d ∆t = 1009,58 = 10,4 m · s–1 .Vitesse moyenne de Jesse Owens : v = d ∆t = 10010,3 = 9,71 m · s–1 .v = 10,4 m · s –1 = 37,6 km · h –1 et v = 9,71 m · s –1 = 35,0 km · h –1 .2. Sur une durée de 10,3 s, Usain Bolt aurait parcouru unedistance :d = v · ∆t = 100 × 10,3 = 108 m.9,583. Distance parcourue par Jesse Owens en 9,58 s :d = v · ∆t = 100 × 9,58 = 93,0 m.10,3Jesse Owens aurait été à 7,0 m de l’arrivée lorsque Usain Boltterminait sa course.4. Du temps de Jesse Owens, la précision du chronométragese faisait au dixième de seconde. De nos jours, elle est aucentième de seconde.© Hachette Livre, 2010 — Physique Chimie 2 de , livre du professeur. 46