Etude de mouvement plan - Bougaud

TS
Thème : Comprendre
TP n°11
Physique
Etude de mouvement plan
Chap.5
 Objectifs du TP
 Savoir tracer un vecteur vitesse Error! ;
 Savoir tracer un vecteur variation de vitesse Error! ;
 Savoir tracer un vecteur quantité de mouvement Error! = m Error! ;
 Savoir tracer un vecteur accélération Error!.
 Appliquer la deuxième loi de Newton : Error!ext = Error!
Document : La table à coussin d’air
 Un mobile autoporteur se déplace sans frottement sur une table.
 Un système permet de relever la position du centre du palet à intervalle de temps constant  sur une feuille de
papier.
I. Etude d’un mouvement rectiligne accéléré
1. Protocole expérimental
1.1. Imaginer une expérience pour obtenir un mouvement rectiligne accéléré.
1.2. Faire un schéma de l’expérience et indiquer les forces qui s’exercent sur le mobile.
1.3. Après accord du professeur, réaliser un relevé du mouvement du mobile autoporteur sur une feuille A4.
Penser à repérer le 1er point et le sens du mouvement ainsi sur la valeur de .
2. Exploitation du relevé (Réaliser)
 Numéroter les points du relevé (M1, M2, …)
2.1. Déterminer la valeur de la vitesse v4 du mobile au point M4 puis la valeur de la vitesse v6 du mobile
au point M6.
2.2. Tracer les vecteurs vitesse Error!4 et Error!6 en choisissant une échelle appropriée que l’on précisera.
http://clemspcreims.free.fr/Mecanique/construire-un-vecteur-vitesse.swf (L. Germain)
2.3. Construire alors le vecteur variation de vitesse Error!5 = Error!6 - Error!4 au point M5.
http://clemspcreims.free.fr/Mecanique/Vecteur-variation-de-vitesse.swf (L. Germain)
2.4. En déduire la valeur a5 = Error! du vecteur accélération Error!5 du mobile.
http://clemspcreims.free.fr/Mecanique/Vecteur-acceleration.swf (L. Germain)
2.5. Le mouvement est-il bien un mouvement rectiligne accéléré ?
II. Etude d’un mouvement curviligne
1. Protocole expérimental
1.1. Imaginer une expérience pour obtenir un mouvement curviligne.
1.2. Après accord du professeur, réaliser un relevé du mouvement du mobile autoporteur sur une feuille A3.
Penser à repérer le 1er point et le sens du mouvement ainsi sur la valeur de .
2. Exploitation du relevé (Réaliser)
 Numéroter les points du relevé (M1, M2, …)
2.1. Calculer et tracer les vecteurs vitesse au point M2, M4, M8 et M10. Echelle : 1 cm pour 0,10 m.s-1.
2.2. Construire alors les vecteurs variation de vitesse vecteurs Error!3 et Error!9. Calculer leurs normes.
2.3. Bonus : Montrer que si Error!= m Error! alors Error!3 = m Error!3
2.4. Représenter les vecteurs variation de quantité de mouvement Error!3 et Error!9.
Echelle : 1 cm pour 0,05 kg.m.s-1
2.5. En déduire la valeur a3 = Error! du vecteur accélération Error!3 et a9 = Error!du mobile du vecteur
accélération Error!9.
2.6. Comment évolue la vitesse du mobile au cours du temps ?
2.7. Comment évolue l’accélération du mobile au cours du temps ?
2.8. Bonus : Montrer que si Error!ext = Error! alors Error!ext = m Error!
2.9. En déduire la norme de la somme des forces extérieures appliquées au point M3 et M9. Conclure.
15/04/2017
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