P2-TP5 TRAJECTOIRES D’UN PROJECTILE I. Mouvement dans le champ gravitationnel terrestre au voisinage du sol Lancer le logiciel Dynamic Cliquer sur Fichier-Nouveau-Projectile «OK » Cliquer sur Champ «g » Cliquer sur l’icône origine des axes « +O » et cliquer en bas à gauche pour la placer Cliquer sur l’icône « système d’axes » Cliquer sur l’icône «vecteur vitesse et tracer le à la souris à partir de O en lui donnant la valeur V0 et un angle quelconque.. Faire le tracé de la trajectoire en cliquant sur l’icône « trajectoire » h Vous pouvez alors visualiser la trajectoire d’un projectile de masse m = 1,0kg lancé à la vitesse V0, dans le champ de gravitation terrestre en l’absence de tout frottement d Pour mesurer la portée d (ou x) et la flèche h (ou y) du tir, cliquer sur Outils-Position puis déplacer la souris à l’endroit choisi. 1. Questionnement préalable Quel est à votre avis l’influence sur d et h de : - La valeur de l’angle ? - La valeur V0 de la vitesse ? - La valeur de la masse m du projectile ? Cliquer sur Trajectoire-Réinitialiser afin d’effacer le travail précédent 2. Influence de Cliquer sur Initialiser-Vitesse-Modifier. Fixer pour la vitesse la valeur de 12m/s soit 12E0 Prendre pour l’angle la valeur =20° Modifier la couleur de la trajectoire en cliquant sur l’icône « couleur » puis lancer la simulation. Noter la valeur de la portée et de la flèche dans le tableau. Modifier l’angle et tracer la nouvelle trajectoire de façon à compléter le tableau ci-dessous Angle (°) 20 35 50 65 80 Portée d(m) Flèche h(m) Comment varie la portée du tir quand l’angle du tir augmente ? Comment varie la flèche du tir quand l’angle du tir augmente ? Quel angle doit-on choisir pour que la portée soit maximale ? Quel angle doit-on choisir pour que la flèche soit maximale ? Effacer le travail précédent 3. Influence de la valeur de la vitesse Modifier les paramètres de la vitesse en fixant à 45° l’angle de tir et en faisant varier sa valeur comme indiqué dans le tableau.(Ne pas oublier de changer les couleurs) Compléter le Vitesse 5,0 10 15 20 V0(m/s) Portée d(m) Flèche h(m) Quelle est l’influence de la vitesse V0 sur la portée et la flèche ? Effacer le travail précédent 4. Influence de la masse du projectile Fixer pour le vecteur vitesse l’angle à 45° et la valeur à 12m/s. Noter que la masse m du projectile est m = 1,0kg Tracer la trajectoire Dans Initialiser-Paramètre-m écrire une masse de 100kg Changer la couleur et tracer la nouvelle trajectoire Quelle est l’influence de la masse du projectile sur sa trajectoire ? Effacer le travail précédent II. Mouvement d’un projectile en présence de frottement Modifier la masse du projectile à la valeur de 1,0kg Réaliser un tir. Ajouter une force de frottement : Forces-Définir-frottement-Fluide (nom par défaut Ff) Fixer le coefficient h à la valeur h = 0,7 Changer la couleur, réaliser un nouveau tir. Quelle est l’influence de la force de frottement sur la trajectoire ? III. Les types de trajectoires Commenter chacune des trajectoires ci-dessus. Représenter la vitesse initiale de la balle par un vecteur V0 . Comment évolue la vitesse au cours des mouvements. Proposer une explication. Faire le bilan des forces agissant sur la balle une fois lâchée. Conclure en appliquant le principe de l’inertie