6 Force de rappel d`..

TP  n° 6 : ACTIONS MECANIQUES – EXEMPLES DE FORCES 1re S
NOM: Prénom:
I] Détermination expérimentale des caractéristiques de la tension d'un ressort T.
a) Expérience et mesures.
Vous disposez d’un ressort à spires non jointives, d’une potence comportant une règle graduée verticale et d’une
boites de masses marquées à crochets.
1. Suspendre le ressort à la potence, et mesurer la longueur à vide 0, c’est à dire sans aucune masse marquée.
2. Accrocher différentes masses m à l’extrémité libre du ressort, et noter sa longueur .
3. Reproduire le tableau ci-dessous et reporter vos mesures.
m en g
 en m
b) Exploitation des mesures.
1. Etablir le bilan des forces subies par la masse marquée. Nommer et représenter les forces correspondantes dans chaque cas.
2. Quelle est la condition de repos de la masse marquée dans le référentiel terrestre ?
3. Calculer le poids de chaque masse marquée en prenant g = 9,8 N.kg-1 et reporter les valeurs dans le tableau ci-dessus.
4. Calculer l’allongement du ressort l =  – 0 = x pour chaque masse marquée et reporter les valeurs dans le tableau ci-dessus.
5. Tracer le graphique qui représente les variations de la tension T du ressort en fonction de l’allongement x du ressort T = f(x).
6. Que conclure du graphique obtenu ? Déterminer le coefficient directeur k de la droite obtenue et exprimer sa valeur dans les
unités correctes. « k » est appelée constante de raideur du ressort.
7. Conclusion : En déduire les caractéristiques de la force de tension T qu’exerce un ressort sur un objet.
II] Détermination expérimentale des caractéristiques de la poussée d’Archimède .
a) Expérience et mesures.
1. Suspendre la masse marquée de 100 g au ressort étudié précédemment.
2. Noter le volume d’eau dans l’éprouvette à votre disposition.
3. Introduire la masse marquée dans l’éprouvette.
4. Réaliser les mesures nécessaires pour déterminer la valeur de la force de tension du ressort.
5. Noter le nouveau volume dans l’éprouvette.
b) Exploitation des mesures.
1. Faire le bilan des interactions subies par la masse marquée. Nommer et représenter les forces correspondantes dans chaque cas.
2. Quelle est la condition de repos de la masse marquée dans le référentiel terrestre ?
3. En déduire la valeur de la poussée d’Archimède, c’est à dire l’action de l’eau sur la masse.
4. Comparer cette valeur au poids du volume d’eau déplacé.
c) Généralisation et énoncé du théorème d’Archimède.
1. Si le temps le permet, recommencer toute la démarche en remplissant l'éprouvette avec de l'huile et non de l'eau.
2. Retrouver l’énoncé du théorème d’Archimède sachant qu’il donne les caractéristiques de la force qu’exerce un fluide sur un
objet immergé (utiliser la masse volumique du fluide pour donner l’expression de cette force).
TP  n° 6 : ACTIONS MECANIQUES – EXEMPLES DE FORCES 1re S

NOM: Prénom:
I] Détermination expérimentale des caractéristiques de la tension d'un ressort T.
a) Expérience et mesures.
Vous disposez d’un ressort à spires non jointives, d’une potence comportant une règle graduée verticale et d’une
boites de masses marquées à crochets.
1. Suspendre le ressort à la potence, et mesurer la longueur à vide 0, c’est à dire sans aucune masse marquée.
2. Accrocher différentes masses m à l’extrémité libre du ressort, et noter sa longueur .
3. Reproduire le tableau ci-dessous et reporter vos mesures.
m en g
 en m
b) Exploitation des mesures.
1. Etablir le bilan des forces subies par la masse marquée. Nommer et représenter les forces correspondantes dans chaque cas.
2. Quelle est la condition de repos de la masse marquée dans le référentiel terrestre ?
3. Calculer le poids de chaque masse marquée en prenant g = 9,8 N.kg-1 et reporter les valeurs dans le tableau ci-dessus.
4. Calculer l’allongement du ressort l =  – 0 = x pour chaque masse marquée et reporter les valeurs dans le tableau ci-dessus.
5. Tracer le graphique qui représente les variations de la tension T du ressort en fonction de l’allongement x du ressort T = f(x).
6. Que conclure du graphique obtenu ? Déterminer le coefficient directeur k de la droite obtenue et exprimer sa valeur dans les
unités correctes. « k » est appelée constante de raideur du ressort.
7. Conclusion : En déduire les caractéristiques de la force de tension T qu’exerce un ressort sur un objet.
II] Détermination expérimentale des caractéristiques de la poussée d’Archimède .
a) Expérience et mesures.
1. Suspendre la masse marquée de 100 g au ressort étudié précédemment.
2. Noter le volume d’eau dans l’éprouvette à votre disposition.
3. Introduire la masse marquée dans l’éprouvette.
4. Réaliser les mesures nécessaires pour déterminer la valeur de la force de tension du ressort.
5. Noter le nouveau volume dans l’éprouvette.
b) Exploitation des mesures.
1. Faire le bilan des interactions subies par la masse marquée. Nommer et représenter les forces correspondantes dans chaque cas.
2. Quelle est la condition de repos de la masse marquée dans le référentiel terrestre ?
3. En déduire la valeur de la poussée d’Archimède, c’est à dire l’action de l’eau sur la masse.
4. Comparer cette valeur au poids du volume d’eau déplacé.
c) Généralisation et énoncé du théorème d’Archimède.
1. Si le temps le permet, recommencer toute la démarche en remplissant l'éprouvette avec de l'huile et non de l'eau.
2. Retrouver l’énoncé du théorème d’Archimède sachant qu’il donne les caractéristiques de la force qu’exerce un fluide sur un
objet immergé (utiliser la masse volumique du fluide pour donner l’expression de cette force).