cellules photoélectriques chronomètre digital rail à cousin d’air incliné chariot muni d’une languette Tom Steichen Mesure de la vitesse instantanée : 1ère méthode : Lorsque la languette passe par la cellule photoélectrique A le chronomètre commence à mesurer le temps en millisecondes. Quand il dépasse la cellule B le chronomètre arrête la mesure. D’abord on mesure la distance entre A et B en mètres, notée s. Le chronomètre affiche le temps entre A et B en millisecondes, noté t. La vitesse est calculée en divisant s par t, le résultat est exprimé en m par s. 2ème méthode : Il n’y a qu’une cellule photoélectrique. Lorsque le chariot passe devant la cellule photoélectrique, le chronomètre mesure la durée d’obscurcissement dû au passage de la languette, durée affichée en milli-secondes. s est la largeur de la languette en mètres et t est le temps d’obscurcissement de la cellule, mesurée en secondes. La vitesse est calculée en divisant s par t et est exprimée en m par s. Mesure de l’accélération moyenne : La longueur s est la largueur de la languette du chariot. La durée de passage devant A est notée tA, la durée de passage devant B tA et elles sont exprimées en millisecondes. L’intervalle de temps qui sépare le passage devant A et B, est notée tAB. Le chronomètre mesure donc la durée en A et en B avec laquelle on calcule la vitesse respective de A et de B. L’accélération (moyenne) est la variation de vitesse par intervalle de temps, notée : amoy amoy= v/t = (vB-vA)/tAB elle est exprimée en m par s2 . Cédric Boujong Figure 1 (Vitesse instantanée): On mesure δs, la distance entre les deux cellules photoélectriques. Le chariot se déplace et déclenche le chronomètre lorsqu’il passe la première cellule photoélectrique. Le chronomètre s’arrête lorsque le chariot passe la deuxième cellule photoélectrique. Le temps mesuré est δt. On peut maintenant calculer la vitesse instantanée. Figure 2 (Vitesse instantanée) : On mesure δs qui est ici la largeur de la languette placée sur le chariot. On mesure la durée de passage devant la cellule photoélectrique. C’est δt. Ensuite on calcule la vitesse instantanée. Figure 3 (Accélération): On mesure δs, la largeur de la languette placée sur le chariot. Durant le déplacement du chariot, le chronomètre mesure la durée de passage devant la première et la deuxième cellule photoélectrique ainsi que l’intervalle de temps entre les deux. On calcule la vitesse en A et en B, ensuite l’accélération moyenne. 3. Vitesse et vecteur vitesse: 3.1. Vitesse moyenne et vitesse instantanée: a) vitesse moyenne b) vitesse instantanée c) unité S.I. d) mesure de la vitesse instantanée: 1ère méthode: Un wagon, muni d’une languette, descend le long d’un rail incliné. Dès que la languette dépasse la première cellule photoélectrique reliée au chronomètre, le chronomètre se met à compter jusqu’au passage devant la seconde cellule. Le chronomètre a relevé le temps qu’à mis le wagon à passer entre les deux cellules. Il ne reste qu’à calculer la vitesse. v= s/ t unité en m/ s 2è méthode: Un wagon, muni d’une languette, descend le long d’un rail incliné. Lors du passsage devant la cellule photoélectrique, la languette jette une ombre sur la cellule et le chronomètre relève ce temps d’obscurcissement. Il ne reste qu’à calculer la vitesse. v= s/ t unité en m/ s s est la largeur de la languette t est le temps d’obscurcissement de la cellule 4. Accélération: 4.1. Expérience: Un wagon, muni d’une languette, descend le long d’un rail incliné. La languette dépasse la première cellule photoélectrique, le chronomètre commence à compter; le wagon dépasse la seconde cellule et il romp le comptage. Chaque cellule mesure le temps d’obscurcissement lors du passage du chariot, ce qui permet de mesurer la vitesse instantanée. Il ne reste qu’à calculer l’accélération. a moy= v/ t= vb− va /t AB 2 unité en m/ s Pol Hornick On place un chariot muni d’un réflecteur sur un rail à coussin d’air. En haut, des émetteurs US et IR émettent des signaux et captent ceux-ci reflété par le réflecteur sur le chariot. Ainsi, branchés à un ordinateur on peut calculer la position du chariot. MRU Le chariot glisse sur le rail horizontalement, sans qu’il y ait accélération ou décélération. La vitesse reste constante. MRUA Le rail sur lequel le chariot glisse, est incline. Le chariot se met en mouvement lui seul et la vitesse devient de plus en plus grand. Mais parce que la force qui le tire vers le bas reste constante, l’accélération aussi reste constante ce qui implique que la vitesse augmente de façon constante. MRUV Cette fois ci, le rail est incliné inversement à la fois précédente. Le chariot monte et la vitesse diminue jusqu’elle soit nulle et le chariot glisse en arrière, et sa vitesse (en valeur absolue) augmente. La décélération est constamment négative.