Mouvement d'un solide – Vecteur vitesse TP n°2 : 1ère S Avant de manipuler, écoutez avec attention les précautions à prendre et les règles de sécurité rappelées par le professeur. I] Objectifs Familiariser les élèves avec les dispositifs expérimentaux. Etre capable de déterminer la vitesse instantanée d'un mobile. Connaître la relation entre vitesse linéaire et vitesse angulaire. II] Etre capable d'identifier le type du mouvement d'un solide. Savoir tracer un vecteur vitesse. Etude de différents mouvements pour un solide. 1. Matériel : Ordinateur + logiciel CD MOVIE. 2. Manipulation : Pour chacun des mouvements suivants, relever les positions successives de deux points du mobile au cours du temps. En déduire les caractéristiques du mouvement ainsi que sa nature. 1er mouvement: fichier TRAPMP.MOV (Image -> Série d'images -> Par nom de fichier) 2ème mouvement: fichier TOURDI.MOV 3ème mouvement: fichier ESGLTR.MOV III] Etude du centre d'inertie. 1. Matériel : table à coussin d'air horizontale, mobile muni d'un pointeur central A et d'un pointeur périphérique B. 2. Manipulation : Lancer le mobile et déclencher les impulsions (intervalle entre deux impulsions: 20ms). 3. Exploitation : IV] Que peut-on dire des trajectoires des points A et B ? Que peut-on dire du point A ? Vecteur vitesse. 1. Matériel : table à coussin d'air, valet élévateur. 2. Manipulations : incliner la table à coussin d'air d'un angle par rapport à l'horizontale à l'aide du valet élévateur. Lancer le mobile de façon à obtenir un mouvement parabolique et déclencher les impulsions (intervalle entre deux impulsions: 40ms). 3. Exploitation : sélectionner un point M proche du sommet de la trajectoire et déterminer la vitesse instantanée du mobile en ce point. Tracer le vecteur vitesse du mobile au point M (suggestion d'échelle 1cm 0,05m.s-1). Recommencer l'opération pour un autre point : N. V] Étude d'un mouvement circulaire uniforme. 1. Matériel : table à coussin d'air horizontale, plot central muni d'un axe. 2. Manipulation : fixer le mobile autoporteur à l'aide de l'axe au plot central. Repérer la position centrale O. Déclencher les impulsions. Lancer le mobile : celui-ci effectue un mouvement circulaire. 3. Exploitation : a) Vitesse linéaire : Numéroter les points de l'enregistrement (M0, M1, ...). Déterminer la vitesse instantanée du mobile lors de son passage aux points M 0 et M10. En déduire la vitesse moyenne du mobile entre les points M0 et M10. Tracer le vecteur vitesse du mobile au point M10. b) Vitesse angulaire: Mesurer à l'aide d'un rapporteur la valeur de l'angle (OM0,OM10). En déduire la valeur de la vitesse angulaire du mobile. Mesurer le rayon R de la trajectoire. Calculer la quantité R.. Comparer R. à la vitesse moyenne du mobile et conclure. VI] Applications. Exploiter chacune des trajectoires suivantes : Déterminer l'un des vecteurs vitesse du mobile. Dire quelle est la nature du mouvement enregistré. = 40 ms. = 60 ms. = 40 ms.