TP11: Étude du mouvement d`un projectile

TP: Étude du mouvement du poids lors d’un lancer.
Objectifs :


Savoir réaliser et exploiter le film du mouvement d’un projectile lors d’un lancer.
Savoir comparer des résultats expérimentaux à un modèle.
Contexte du sujet :
Champion olympique en titre du lancer du poids, le Polonais Tomasz Majewski repart de Londres avec une nouvelle
médaille d'or. Vendredi il a lancé à 21,89m, lors de son dernier essai, après avoir mené à 21,87. La médaille d'argent
est pour l'Allemand David Storl (21,86m), longtemps en tête du concours, et le bronze pour l'Américain Reese Hoffa
(21,23m).
Document 1 : Schématisation du lancer du poids par un athlète.
y
⃗⃗⃗
𝑉0

O
x
⃗⃗⃗
𝑉0 représente la vitesse avec laquelle le projectile est lancé, on l’appelle vitesse initiale,  représente l’angle de
lancement c'est-à-dire l’angle que fait le vecteur vitesse initiale avec l’horizontale.
Donnée : l’intensité de la pesanteur est g=9,81m.s-2.
Document 2 : Caractéristiques du mouvement d’un projectile en chute libre lancé avec une vitesse initiale V0.


Si un objet lancé avec une vitesse initiale V0 n’est soumis qu’à son poids, il est en chute libre et sa trajectoire est
une parabole dont l’équation dans le repère orthonormé (O ; x, y) s’écrit y=ax2+bx+c.
L’application des lois de Newton permettent d’exprimer les coefficients a, b et c de l’équation de la trajectoire en
−𝑔
fonction des données du lancer : 𝑎 = 2𝑉 2 cos2 𝛼; b=tan  et c=h0=hauteur de la balle dans le repère (O ; x, y) lors
0


de son lancement (sur la photo ci-dessus, h0=0).
L’accélération du projectile est nulle selon l’axe Ox et constante et égale à g selon Oy.
La vitesse du projectile selon l’axe Ox est constante, celle selon Oy varie linéairement.
Matériel à disposition : vidéo du lancer d’une balle, logiciel de pointage.
Travail à effectuer : Le lancer de la balle par l’élève est-il un mouvement de chute libre ?
TP: Étude du mouvement du poids lors d’un lancer.
Objectifs :
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Savoir réaliser et exploiter le film du mouvement d’un projectile lors d’un lancer.
Savoir comparer des résultats expérimentaux à un modèle.
Contexte du sujet :
Champion olympique en titre du lancer du poids, le Polonais Tomasz Majewski repart de Londres avec une nouvelle
médaille d'or. Vendredi il a lancé à 21,89m, lors de son dernier essai, après avoir mené à 21,87. La médaille d'argent
est pour l'Allemand David Storl (21,86m), longtemps en tête du concours, et le bronze pour l'Américain Reese Hoffa
(21,23m).
Document 1 : Schématisation du lancer du poids par un athlète.
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𝑉0

O
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𝑉0 représente la vitesse avec laquelle le projectile est lancé, on l’appelle vitesse initiale,  représente l’angle de
lancement c'est-à-dire l’angle que fait le vecteur vitesse initiale avec l’horizontale.
Donnée : l’intensité de la pesanteur est g=9,81m.s-2.
Document 2 : Caractéristiques du mouvement d’un projectile en chute libre lancé avec une vitesse initiale V0.
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Si un objet lancé avec une vitesse initiale V0 n’est soumis qu’à son poids, il est en chute libre et sa trajectoire est
une parabole dont l’équation dans le repère orthonormé (O ; x, y) s’écrit y=ax2+bx+c.
L’application des lois de Newton permettent d’exprimer les coefficients a, b et c de l’équation de la trajectoire en
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fonction des données du lancer : 𝑎 = 2𝑉 2 cos2 𝛼; b=tan  et c=h0=hauteur de la balle dans le repère (O ; x, y) lors
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de son lancement (sur la photo ci-dessus, h0=0).
L’accélération du projectile est nulle selon l’axe Ox et constante et égale à g selon Oy.
La vitesse du projectile selon l’axe Ox est constante, celle selon Oy varie linéairement.
Matériel à disposition : vidéo du lancer d’une balle, logiciel de pointage.
Travail à effectuer : Le lancer de la balle par l’élève est-il un mouvement de chute libre ?