TP Physique N° 04

Variation du

vecteur vitesse.

Enoncé

 

   


I - Dispositif expérimental.
1)- Introduction.
2)- Expérience 1.
3)- Expérience 2.
II - Compte-rendu.
1)- Etude préliminaire.
2)- Etude des vecteurs vitesse.
3)- Mouvement du point G.

4)- Le vecteur variation du vecteur vitesse.

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Correction

 

Objectif :

=>  Approche de la deuxième loi de Newton :

=>  Comparer la variation du vecteur vitesse du centre d’inertie d’un solide avec la résultante des forces extérieures qui s’appliquent au solide.

I- Dispositif expérimental.

 

1)- Introduction :

-   On réalise deux expériences dans lesquelles on utilise un mobile autoporteur placé sur une table à digitaliser horizontale. 

-   On enregistre la position du centre d’inertie du solide à intervalles de temps égaux τ.

-   Ceci est possible grâce à la table à digitaliser munie de son stylet. 

-   L’ordinateur enregistre la position du stylet à intervalle de temps régulier τ.

-   La configuration choisie permet de sélectionner une vingtaine de points. 

-   Le document obtenu est à l’échelle 1.

2)- Expérience 1 :

-    Le mobile est soumis entre autres, à la tension T d’un fil au bout duquel on place une masse marquée de masse m = 100 g .

-    Schémas de l’expérience :

 

Expérience 1

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Expérience 1  enregistrement

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3)- Expérience 2.

-  Le mobile autoporteur, maintenu par un fil tendu, est lancé sur la table à digitaliser.

-  La table est horizontale.

-  On enregistre la position du centre d’inertie du solide à intervalles de temps égaux τ après avoir lâché le mobile.

 

Expérience 2

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Vidéo

 

II- Compte-rendu.

 

1)- Étude préliminaire :

RédactionÉnoncer le principe de l’inertie.

RédactionDonner l’écriture mathématique du principe de l’inertie.

-   Définir le système étudié S et le référentiel d’étude.

-   Réaliser le bilan des forces extérieures appliquées au système.

-   Représenter ces forces sur un schéma (vue de profil) pour chaque expérience.

-   La somme vectorielle des forces extérieures appliquées au système S est-elle nulle ?

-   Le principe de l’inertie s’applique-t-il ?

-   Donner les caractéristiques de la résultante  des forces extérieures appliquées au système S dans chaque cas.

2)- Étude des vecteurs vitesses.

Expérience 1.

-   Représenter le vecteur vitesse instantanée aux instants t 5, t 7, t 13 et t 15. (échelle 1 cm  0,20 m / s).

Expérience 2.

-   Représenter le vecteur vitesse instantanée aux instants t 4, t 6, t 9 et t 11. (échelle 1 cm  0,20 m / s).

 

Expérience 2 Vecteurs vitesses

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Vidéo

3)- Mouvement du point G.

-  Donner les caractéristiques du mouvement du point G pour chaque expérience.

4)- Le vecteur variation du vecteur vitesse.

Expérience 1 :

-  Construire le vecteur variation du vecteur vitesse  aux instants t 6 et t 14.

Expérience 2 :

-   Construire le vecteur variation du vecteur vitesse  aux instants t 5 et t 10.

-   Comparer la direction et le sens du vecteur variation du vecteur vitesse avec la résultante des forces appliquées au système pour chaque expérience.

-   Le vecteur variation du vecteur vitesse est-il constant au cours du temps ?

-   Comparer la direction de la résultante  des force extérieures et du vecteur variation du vecteur vitesse  pour chaque expérience.

-   Que peut-on en conclure ?

Expérience 2 variation du vecteur vitesse

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Vidéo 1 et vidéo 2