- 1/2 -
FICHE T.P. ETUDE DE LA CHUTE VERTICALE DE SOLIDES
Objectifs.
Etudier l’enregistrement du mouvement de chute d’une sphère dans l’air et dans un liquide,.
Tracer la courbe v = f(t) : déterminer la vitesse limite, reconnaître le régime initial, le régime permanent, et déterminer le temps
caractéristique de passage de l’un à l’autre.
Vérifier les résultats expérimentaux par une méthode de calcul analytique, utiliser un tableur.
I. Etude de la chute libre :
1. Utilisation d’un logiciel pour tracer la courbe v = f(t).
Chargement du clip : Ouvrir le logiciel Aviméca dans les logiciels de physique. Dans la barre de
menu, choisir Fichiers puis ouvrir un clip vidéo puis sélectionner le fichier libre4.avi dans le
répertoire : L:\Tpphysic\3_Terminales\physique\chutes\ . Puis cliquer sur ouvrir. Le Clip se charge,
vous pouvez le visualiser à l’aide du bouton jouer le clip en vert.
Etalonnage : Dans la barre de menu sélectionner Clip puis Adapter puis OK. Choisir l’onglet
Etalonnage et cocher origine et sens, puis choisir un repère dont l’axe vertical est dirigé vers le bas puis
placer votre curseur à l’origine choisie ensemble( ce choix est-il important ?). Toujours dans l’onglet
Etalonnage, indiquer à l’ordinateur l’échelle du phénomène filmé. Pour cela, cocher échelles identiques
puis indiquer la distance entre les deux traits (1.50m) puis placer votre curseur sur le premier trait.
Sélectionner 2° point et placer votre curseur sur le 2° trait.
Mesures : Sélectionner l’onglet mesures. A l’aide du viseur, sélectionner chacune des positions de la
balle puis cliquer sur chacune. Attention, soyez très méticuleux Le tableau de mesures (x,y) se remplit
automatiquement.
Exportation des mesures vers un tableur : Vous allez à présent exporter ces mesures vers EXCEL.
Pour cela, sélectionner dans la barre de menu Fichiers puis mesures puis copier dans le presse papier
puis le tableau puis OK. Lancer EXCEL dans bureautique puis ouvrir le fichier chute.xls qui se trouve
dans L:\Tpphysic\3_Terminales\physique\chutes\ . Sélectionner la feuille chute libre. Placer le curseur
sur la première cellule en haut à gauche. Puis dans Edition sélectionner Coller.
Tracé de la courbe V=f(t) : Vous allez à présent exploiter ces résultats. Compléter la colonne D de
manière à obtenir les valeurs de la vitesse. Tracer V=f(t), pour cela sélectionner les données puis lancer
l’assistant graphique. Le type de graphique est nuage de points reliés par une courbe lissée.
2. Exploitation de la courbe.
Quelle est l’allure de la courbe ? Sélectionner la courbe obtenue puis clic droit puis ajouter une courbe de
tendance. Choisir le type qui vous semble le mieux adapté et dans l’onglet options cocher afficher
l’équation sur le graphique. Que peut-on dire de l’accélération au cours de ce mouvement ? Imprimer la
courbe obtenue.
3. Etude théorique du mouvement de chute.
Faire le bilan des forces exercées sur la sphère. On négligera ici l’action de l’air.
Faire un schéma avec toutes les forces. Appliquer la deuxième loi de Newton et en déduire la relation
théorique entre v et t. Comparer avec les résultats expérimentaux. en déduire une nouvelle unité pour g.
II. Etude de la chute verticale avec frottement :
1. Utilisation d’un logiciel pour tracer la courbe v = f(t).
Chargement du clip : Ouvrir le logiciel Aviméca. Dans la barre de menu, choisir Fichiers puis ouvrir
un clip vidéo puis sélectionner le fichier acier1.avi dans le répertoire :
L:\Tpphysic\3_Terminales\physique\chutes\ . Puis cliquer sur ouvrir.
Etalonnage : Choisir l’onglet Etalonnage et sélectionner origine et sens, puis choisir un repère dont
l’axe vertical est dirigé vers le bas puis placer votre curseur à l’origine choisie. Toujours dans l’onglet
Etalonnage, indiquer à l’ordinateur l’échelle du phénomène filmé, la règle visible sur la vidéo mesure
1.03m.