TP 4 Mécanique 1S
Page 2
Exemple 1 : chute libre sans vitesse initiale. (par exemple, la chute d’une bille)
- Faire décrire la trajectoire et la nature du mouvement d’une part. D’autre part faire établir le bilan des forces
appliquées au solide. ( Les représenter sans souci d’échelle).
- Conclure : la bille est mise en mouvement dans la direction et dans le sens de la force qu’elle subit. Sa vitesse
augmente.
Exemple 2 : déviation d’une bille d’acier sous l’effet d’une force magnétique.
- Faire décrire la trajectoire et la nature du mouvement d’une part. D’autre part faire établir le bilan des forces
appliquées au solide. ( Les représenter sans souci d’échelle).
- Conclure : la bille est déviée dans la direction et dans le sens de la force qu’elle subit.
Conclusion : dans quelles conditions un solide indéformable peut-il être mis en mouvement ou
voir son mouvement modifié ?
2) Mise en rotation d’un solide indéformable.
Expérience 1 : On suspend une masse marquée en A, le
solide étant initialement au repos. 1- 1- 1) Demander aux
élèves de :
- Décrire le mouvement du solide indéformable.
- Identifier la force responsable du mouvement. La représenter sans souci d’échelle.
- Justifier le sens de rotation.
2) Faire trouver aux élèves quelle doit être la position initiale du point A pour que le mouvement de rotation n’ait
pas lieu.
3) Justifier que le poids et la réaction du support étaient sans effet sur le mouvement.
Expérience 2 : On suspend la masse marquée en B, le solide étant initialement au repos.
- Faire décrire le mouvement du solide indéformable.
- Identifier la force responsable du mouvement. La représenter.
- Justifier le sens de rotation.
Conclusion : dans quelles conditions un solide indéformable peut-il être mis en rotation ?
3) Equilibre d’un solide indéformable soumis à deux forces.
Expérience : On utilise le dispositif ci-contre ( m = 100 g par
exemple).
- Faire le bilan des forces appliquées.
- Déterminer leur valeur.
- Les représenter en prenant comme échelle 1 cm 0,5 N.
Conclusion : à quelle condition le solide est-il à l’équilibre ?
Traduire mathématiquement cette phrase pour aboutir à :
A l’équilibre,
.
5) Généralisation de la notion d’équilibre.
0) Expérience.
On utilise un anneau en équilibre sous l’action de trois tensions
de valeur connue.
La masse de l’anneau doit être négligeable devant celle de m1,
m2 et m3.
Demander aux élèves de :
- relever les valeurs de m1, m2 et m3.
- repérer les directions des trois fils sur une feuille de papier
(On peut par exemple utiliser l’ombre portée des fils sur la feuille).
Exemple de amsses utilisées :