TP 08 lois de Newton

TP5 Physique
Les lois de la mécanique Newtonienne
Objectif : révision de 1èreS, première (ré)approche des lois de Newton.
Matériel : mobile autoporteur, ordinateurs . Compétences: p101, p102, p103, p104, p105, p106
I) Solide en chute libre (logiciel avimeca – 1h)
Dans cette partie nous allons étudier l’accélération d’une balle de golf en chute libre.
1°) Etude de la vidéo chute_golf.avi - logiciel avimeca 2.6
 Ouvrir la vidéo grâce à avimeca.
 Placer le repère sur le vidéo, au départ de la chute, orienté vers le bas.
 Etalonner la vidéo (la hauteur d’une table est de
80cm)
 Saisir les points à partir de l’image n°5
 Exporter les points vers Excel
2°) Analyse des données – logiciel excel
 Supprimer la colonne "x"
 Calculer dans un colonne la vitesse instantanée de la balle.
 Calculer dans la colonne suivante l’accélération instantanée
de la balle
(le tableau obtenu doit avoir la structure ci-contre)
 tracer v=f(t)
 Enregistrer votre travail sur disquette et imprimer le
graphe obtenu.
3°) Conclusions….(travail sur feuille)
1°) Déterminer l’unité de l’accélération
2°) Comment évolue la vitesse de la balle au cours du temps ?
3°) Comment évolue l’accélération de la balle ?
4°) Calculer la valeur moyenne de l’accélération de la balle et
comparer ce résultat à la pente de v=f(t)
II) Influence des forces sur le mouvement
(enregistrement de pavés autoporteurs)
A partir des deux enregistrements (n°1 pavé lancé,
trajectoire rectiligne, n°2 pavé lancé attaché à une ficelle), réalisez le travail suivant:
Enregistrement n°1
1°) Faire l'inventaire des forces exercées sur le mobile (schéma et nom et vecteurs forces).
2°) Quelle est la nature du mouvement observé ("nature du mouvement"=trajectoire et évolution de la vitesse).
3°) Calculer la vitesse du mobile autoporteur.
5°) Représenter un vecteur vitesse sur la feuille en précisant les échelles utilisées.
Enregistrement n°2
4°) Faire l'inventaire des forces exercées sur le mobile.
5°) Quelle est la nature du mouvement observé ("nature du mouvement":trajectoirte et évolution de la vitesse)
6°) La vitesse du mobile autoporteur est-elle constante ?
7°) Le vecteur vitesse du mobile autoporteur est-il constant ?
8°) Choisir une partie de la trajectoire du mobile et tracer 5 vecteurs vitesse successifs en précisant l’échelle
utilisée.
9°) Tracer sur cette partie de la courbe les vecteurs
t
vG
.
III) Conclusion partielle…
Accélération vitesse et position dépendent de leur dérivées respectives…(et oui, on va retrouver les équations
différentielles). En utilisant les relations vue tout au long de ce TP ayez l’intuition de:
1°) La relation liant vitesse et position.
2°) La relation liant vitesse et accélération.
Accélération
Comme la vitesse est la variation de position
divisée par la variation de temps, l’accélération
mesure la variation de vitesse en fonction du
temps. Ainsi
 Si a=0 alors la vitesse est constante. On parle
de mouvement uniforme
 Si a>0 alors la vitesse augmente. On parle de
mouvement accéléré.
 Si a<0 alors la vitesse diminue. On parle de
mouvement décéléré.
L’unité de l’accélération est
son expression est
t
v
a
Pointages AviMéca
t
y
v
a
s
m
m/s
m/s²
0,16
8,16E-02
0,2
1,43E-01
1,78
0,24
2,24E-01
2,2875
12,90

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