JESTIN Yann
HUGIN Marie-Charlotte
22/09/05 – groupe : A3
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PS22 Automne 2005
PS22
TP III
CHANGEMENT DE REFERENTIEL, LOIS DE NEWTON
But du TP
Le mouvement d’un objet est régi par des lois mécaniques, mais il est important pour
l’observateur de bien choisir son référentiel pour toutes les expliquer, c’est bien sûr le cas pour
les forces d’inertie engendrées par un mouvement dans un référentiel lui-même mobile.
Après une première approche permettant de se familiariser avec les outils mis à
disposition (étude d’un mouvement simple)et de leur précision, nous étudierons le mouvement
de deux solides afin d’aborder les notions de décomposition de vitesse et de référentiel mobile ;
pour terminer, à l’aide de deux solides liés dans un référentiel (accolés), nous tenterons de mettre
en avant les effets d’un changement de masse (déplacement du centre de masse) sur les
mouvements absolus et relatifs.
Matériel
Pour cela nous disposons :
- d’une table à coussin d’air sur laquelle est positionné un repère,
- de mobiles autoporteurs repérables par des points de couleurs situés en leur centre,
- d’un micro-ordinateur équipé pour l’expérimentation de Cinéris (acquisition et montage
vidéo) et Microsoft Excel (tableur avec modélisation des données),
- d’une caméra (zoom et focus automatique),
- et d’une balance à affichage digital avec une précision de 1g.
I/ Etude d’un mouvement rectiligne uniforme
Cinéris est un logiciel de capture et montage vidéo ; cette première partie nous permet
d’acquérir les premières bases d’utilisation et le logiciel Aviméca2 nous offre la possibilité
d’évaluer la précision de mesure.
Pour cela nous disposons d’une séquence préenregistrée retraçant le parcours rectiligne
et uniforme d’un mobile autoporteur dont le centre de gravité est repéré par un point bleu.
a) Nature de la trajectoire :
La représentation graphique de x1(t) est une droite légèrement décroissante et celle de
y1(t) est une droite croissante ; toutes deux passent par l’origine. Cette monotonie indique une
trajectoire du mobile autoporteur rectiligne uniforme.
L’utilisation du logiciel Aviméca2 nous a permis d’évaluer les paramètres :
- sensibilité horizontale = 1,49 x 10-3 m/pxl - sensibilité verticale = 1,41 x 10-3 m/pxl
b) Vitesse et de l’accélération moyenne du centre de gravité : (cf. annexe 1)
A l’aide de Microsoft Excel, nous évaluons les vitesses horizontales et verticales
instantanées du mobile à différents instants.