TP Physique N° 04 |
Variation du vecteur vitesse. Enoncé |
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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. |
- 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.
- Le mobile est soumis entre autres, à la tension
T
d’un fil au bout duquel on place une masse marquée de masse
m
=
- Schémas de l’expérience :
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- 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.
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Énoncer le principe de l’inertie.
Donner 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
t5,
t7,
t13 et
t15. (échelle
Expérience 2.
- Représenter le vecteur vitesse instantanée aux instants
t4,
t6,
t9 et
t11. (échelle
Expérience 2 Vecteurs vitesses
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- 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
t6 et
t14.
Expérience 2 :
- Construire le vecteur variation du vecteur vitesse
aux instants
t5 et
t10.
- 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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