This physics problem tests your understanding of fundamental physical laws and their applications. The step-by-step solution below breaks down the problem using relevant equations and physical reasoning.
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Voici la résolution de la question 10 (f) : f) i) Nous devons déterminer la vitesse horizontale de la plasticine (avec le plomb) juste après l'impact et avant de tomber de la table. Données : Hauteur de la table, h = 0,6 m Distance horizontale parcourue, x = 0,25 m Accélération due à la gravité, g = 9,8 m/s^2 Step 1: Calculer le temps de vol t en utilisant le mouvement vertical. La plasticine a une vitesse verticale initiale nulle (u_y = 0). h = u_y t + (1)/(2) g t^2 0,6 m = 0 · t + (1)/(2) (9,8 m/s^2) t^2 0,6 = 4,9 t^2 t^2 = (0,6)/(4,9) t = sqrt((0,6)/(4,9)) ≈ 0,3499 s Step 2: Calculer la vitesse horizontale v_x en utilisant le mouvement horizontal. La vitesse horizontale est constante. x = v_x t v_x = (x)/(t) v_x = 0,25 m0,3499 s v_x ≈ 0,714 m/s ii) Nous devons déterminer la vitesse du plomb juste avant qu'il ne frappe la plasticine. Nous supposons que la question se réfère à la vitesse du plomb, car la plasticine est initialement immobile. Données : Masse du plomb, m_p = 10 g = 0,010 kg Masse de la plasticine, m_pl = 50 g = 0,050 kg Vitesse de la plasticine après impact (du plomb), v_x = 0,7145 m/s (valeur non arrondie de la partie i) Vitesse initiale de la plasticine, u_pl = 0 m/s Step 1: Appliquer le principe de conservation de la quantité de mouvement. La collision est inélastique, donc le plomb et la plasticine se déplacent ensemble après l'impact. m_p u_p + m_pl u_pl = (m_p + m_pl) v_x (0,010 kg) u_p + (0,050 kg)(0 m/s) = (0,010 kg + 0,050 kg)(0,7145 m/s) 0,010 u_p = (0,060)(0,7145) 0,010 u_p = 0,04287 Step 2: Calculer la vitesse initiale du plomb u_p. u_p = (0,04287)/(0,010) u_p = 4,29 m/s iii) Nous devons déterminer la vitesse de la plasticine juste avant l'impact avec le sol à une distance horizontale de 0,25 m. La vitesse finale est un vecteur avec des composantes horizontale et verticale. Données : Vitesse horizontale, v_x = 0,7145 m/s (constante) Temps de vol, t = 0,3499 s Accélération due à la gravité, g = 9,8 m/s^2 Step 1: Déterminer la composante verticale de la vitesse juste avant l'impact. La vitesse verticale initiale est u_y = 0. v_y = u_y + g t v_y = 0 + (9,8 m/s^2)(0,3499 s) v_y ≈ 3,429 m/s Step 2: Calculer la magnitude de la vitesse finale V_f. V_f = sqrt(v_x^2 + v_y^2) V_f = sqrt((0,7145 m/s))^2 + (3,429 m/s)^2 V_f = sqrt(0,5105 + 11,758) V_f = sqrt(12,2685) V_f ≈ 3,50 m/s That's 2 down. 3 left today — send the next one.