I- Étude dynamique. II- Étude énergétique. III - Applications.

I- Étude dynamique.

1)- Bilan des forces.

Le mobile a une masse m = 0,536 kg et on admet que grâce à la soufflerie, les frottements sont négligeables.

Faire le bilan des forces extérieures appliquées au mobile et donner les coordonnées de chaque vecteur force dans le repère  .

Préciser quel est le référentiel d'étude.

Quel qualificatif peut-on associer au référentiel d'étude ?

2)- Théorème du centre d'inertie.

- Appliquer le théorème du centre d'inertie au mobile et en déduire l'angle d'inclinaison de la table.

II- Étude énergétique.

1)- Énergie cinétique.

- Représenter E_C = f (y) à l'ordinateur.

- Cliquer sur l'icône ÉCHELLE / GRAPHE, mettre y en abscisse, E_C en ordonnée 1

.

- Faire un traitement statistique (icône AJUSTEMENT) et donner la relation E_C = f (y).

- Donner les caractéristiques de la courbe obtenue. Comment varie E_C ?

- Remarque : on peut représenter les variations de E_C en fonction du temps t.

- En déduire que le mouvement du mobile comporte deux phases.

2)- Énergie potentielle.

- Représenter E_P = f (y) à l'ordinateur.

- L'ordinateur choisit le point O(0, 0) comme origine des altitudes : E_P (O) = 0.

- Cliquer sur l'icône ÉCHELLE / GRAPHE, mettre y en abscisse, E_P en ordonnée 2.

- Faire un traitement statistique (icône AJUSTEMENT) et donner la relation E_P = f (y).

- Donner les caractéristiques de la courbe obtenue. Comment varie E_P ?

- Remarque : on peut représenter les variations de E_P en fonction du temps t.

3)- Énergie mécanique.

- Représenter E_t = f (y) à l'ordinateur.

- Cliquer sur l'icône ÉCHELLE / GRAPHE, mettre y en abscisse, E_t en ordonnée 3.

- Faire un traitement statistique (icône AJUSTEMENT) et donner la relation E_t = f (y).

- Quelles conclusions peut-on tirer ?

III- Application.

1)- Énergie cinétique

- Calculer l'énergie cinétique du mobile pour les deux points M_i et M_j.

- En déduire la variation d'énergie cinétique entre ces deux positions : ΔE_C

2)- Énergie potentielle de pesanteur.

- Calculer l'énergie potentielle de pesanteur du mobile pour les deux points M_i et M_j.

- En déduire la variation d'énergie potentielle entre ces deux positions : ΔE_P

3)- Travaux des forces.

- Déterminer la somme des travaux des forces extérieures sur le trajet M_iM_j .

4)- Comparaisons.

- Comparer ΔE_C  , ΔE_P, . Conclusions.