TP Physique. Premiere S.

TP Physique
Troisième.
Objectifs : - Connaître la notion d'action mécanique.
- Déterminer la constante de raideur k d'un ressort.
I Notion d'action mécanique (ou de force).
Sous l'effet d'une action mécanique, un système peut être mis en mouvement s'il était immobile, peut voir son mouvement
modifié ou –s'il est déformable- être déformé.
Même immobile, un solide subit des actions mécaniques.
Ces actions mécaniques- ou forces – peuvent être modélisées par un vecteur force.
Une force est donc caractérisée par - son point d'application.
- sa direction.
- son sens.
- son intensité.
L'unité d'intensité de force est le Newton (symbole : N). Elle se mesure à l'aide d'un dynamomètre.
Une force peut s'exercer en un point d'un système (force localisée) ou sur l'ensemble des points du système(force répartie).
Une force peut être de contact (exemple : action exercée par une table sur le sol) ou à distance (exemple : action exercée
par un aimant sur un clou en fer).
La force exercée par la Terre sur un objet dans son voisinage (force de pesanteur ou poids) a une intensité proportionnelle
à la masse de cet objet : P = mg où g est la constante de pesanteur de valeur 9,81 …………….
II Détermination de la constante de raideur d'un ressort.
Le but de cette partie est de déterminer la relation entre l'allongement d'un ressort et l'intensité de la force qu'il subit.
1°) Schématiser le dispositif expérimental.
2°) Déterminer les caractéristiques de la force exercée par la nacelle sur le ressort.
3°) Positionner la règle afin que l'allongement du ressort à vide corresponde à une graduation de la règle.
4°) Placer successivement sous la nacelle des masses marquées de valeurs croissantes.
5°) Déterminer l'allongement x correspondant. (l'allongement du ressort est la différence entre sa longueur en charge et sa
longueur à vide)
Remplir au fur et à mesure le tableau Excel correspondant situé dans le répertoire c:\3eme3 et nommé raideur.xls.
6°) Observer l'allure des points apparaissant dans le graphe s'affichant au fur et à mesure.
Que peut-on dire de ces points et de la courbe les liant ?
7°) Tracer à l'aide d'Excel cette courbe et déterminer son équation.
Procédure : Double clic sur le graphique pour le sélectionner.
Clic droit sur un point du graphe et dans le menu contextuel qui apparaît alors choisir " ajouter une
courbe de tendance".
Dans la boite de dialogue qui apparaît choisir le type de courbe de tendance à utiliser et - sous l'onglet
option - cocher "coupe l'axe horizontal (X) à 0" et "afficher l'équation sur le graphique".
8°) Écrire la relation liant l'intensité F de la force subie et l'allongement x du ressort.
Le facteur de proportionnalité est noté k et est appelé constante de raideur du ressort.
Préciser la valeur et l'unité de cette constante.
Détermination de la constante de
raideur d'un ressort.