TP mouvement dans un champ de pesanteur

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TP PH 9 Mouvement d’un projectile
Objectifs :
Etudier le mouvement d’une balle en chute libre.
Comparer les résultats expérimentaux aux modèles théoriques.
1) Protocole expérimental.
On considère le lancer d’une boule de pétanque avec une vitesse initiale
0
vformant un angle α
≠
O° avec l’axe horizontal Ox. (On néglige la poussée d’Archimède et la résistance de l’air : on
est alors en présence d’un mouvement de chute libre ).
Avec le logiciel Dynamic, ouvrir un fichier en sélectionnant « pétanq1 »
a) Définir l’échelle et les axes. ( 2m pour la règle et choisir y vers le haut )
b) Passer les premières images.
c) Pointer les différentes positions successives du centre d’inertie G de la boule à partir de
l’instant où la boule quitte la main.
Exporter ces données sur Regressi
d) Faire calculer au logiciel les valeurs des vitesses et des accélérations. Que remarque-t-
on ?
Faire afficher au logiciel l’accélération en fonction du temps ( selon les deux axes : a
x
et a
y
)
Que remarque-t-on en ce qui concerne l’accélération ?
e) Faire représenter au logiciel les graphiques v
x
(t) et v
y
(t). (« résultats », « variations en
fonction du temps »). Noter l’allure de ces graphiques dans votre compte-rendu.
2) Travail sur l’équation cartésienne
a) Tracer la courbe y1 = f (x1) et la modéliser.
b) Montrer que la valeur de la vitesse initiale v
0
a pour valeur v
0
=
2
1
2
1yx
vv +,v
1x
et v
1y
correspondant aux composantes de la vitesse pour le premier pointage. Calculer v
0
.
c) Montrer que α
0
= arctan(
x
y
v
v
1
1
) au premier pointage.
d) Comparer l’équation de la trajectoire obtenue par modélisation avec l’équation théorique :
y = x
v
xg ).tan(
)(cos..2
.
2
2
0
2
α
α
+
−
e) Identifier les coordonnées de la flèche et de la portée. Comparer avec les valeurs
théoriques.
( Portée : OP =
g
v)2sin(
2
0
α
Flèche : La valeur maximale de y est obtenue pour x =
2
OP
).

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TP PH 9 Mouvement d’un projectile
Objectifs :
Etudier le mouvement d’une balle en chute libre.
Comparer les résultats expérimentaux aux modèles théoriques.
1) Protocole expérimental.
On considère le lancer d’une boule de pétanque avec une vitesse initiale
0
vformant un angle α
≠
O° avec l’axe horizontal Ox. (On néglige la poussée d’Archimède et la résistance de l’air : on
est alors en présence d’un mouvement de chute libre ).
Avec le logiciel Dynamic, ouvrir un fichier en sélectionnant « pétanq1 »
f) Définir l’échelle et les axes. ( 2m pour la règle et choisir y vers le haut )
g) Passer les premières images.
h) Pointer les différentes positions successives du centre d’inertie G de la boule à partir de
l’instant où la boule quitte la main.
Exporter ces données sur Regressi
i) Faire calculer au logiciel les valeurs des vitesses et des accélérations. Que remarque-t-
on ?
Faire afficher au logiciel l’accélération en fonction du temps ( selon les deux axes : a
x
et a
y
)
Que remarque-t-on en ce qui concerne l’accélération ?
j) Faire représenter au logiciel les graphiques v
x
(t) et v
y
(t). (« résultats », « variations en
fonction du temps »). Noter l’allure de ces graphiques dans votre compte-rendu.
2) Travail sur l’équation cartésienne
f) Tracer la courbe y1 = f (x1) et la modéliser.
g) Montrer que la valeur de la vitesse initiale v
0
a pour valeur v
0
=
2
1
2
1yx
vv +,v
1x
et v
1y
correspondant aux composantes de la vitesse pour le premier pointage. Calculer v
0
.
h) Montrer que α
0
= arctan(
x
y
v
v
1
1
) au premier pointage.
i) Comparer l’équation de la trajectoire obtenue par modélisation avec l’équation théorique :
y = x
v
xg ).tan(
)(cos..2
.
2
2
0
2
α
α
+
−
j) Identifier les coordonnées de la flèche et de la portée. Comparer avec les valeurs
théoriques.
( Portée : OP =
g
v)2sin(
2
0
α
Flèche : La valeur maximale de y est obtenue pour x =
2
OP
).

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