Physique - Chimie Chapitre M. TOUYET 2016/2017
Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour étudier un mouvement
Connaître et exploiter les trois lois de Newton ; les mettre en œuvre pour étudier un
mouvement dans un champ de pesanteur uniforme
I ) Etude expérimentale
Expérience :
On étudie le mouvement d’un objet lancé, avec vitesse initiale, dans un plan
vertical . Au cours de ce mouvement, le solide est placé dans un champ
de pesanteur considéré uniforme.
On suppose également que devant la masse et la taille de l’objet, les frottements
de l’air sont négligés au cours du mouvement.
RÉALISER (REA 1)
1. Avec le logiciel AVIMECA, faire l’exploitation de l’enregistrement du lancer :
- Placer l’origine telle que l’axe soit vertical vers le haut et l’axe dans le sens du mouvement. Le point
doit correspondre avec la première position où la balle n’est plus en contact avec la main.
- Indiquer correctement l’échelle à l’aide de l’étalon présent sur la vidéo.
- Réaliser le pointage des positions de l’objet avec minutie jusqu’à la fin de la vidéo.
- Exporter vers le logiciel Regressi.
2. Avec le logiciel Regressi, faire l’exploitation des données obtenues :
- A l’aide du tableur, calculer les coordonnées et du vecteur vitesse de l’objet au cours du temps.
- Calculer les coordonnées et du vecteur accélération de l’objet au cours du temps.
- Dans une première fenêtre graphique, tracer les équations horaires et du mouvement.
- Dans une seconde fenêtre graphique, tracer l’évolution temporelle des coordonnées du vecteur vitesse
et
- Dans une troisième fenêtre graphique, tracer l’évolution temporelle des coordonnées du vecteur accélération
et .
- Sur une dernière fenêtre graphique, tracer la trajectoire de l’objet dans le plan en faisant apparaître la courbe
.
ANALYSER (ANA 6)
3. En analysant les représentations graphiques des coordonnées du vecteur accélération :
- Vérifier que ;
- Vérifier que (constante) ;
- Modéliser la courbe et déterminer la valeur de la constante .
4. En analysant les représentations graphiques des coordonnées du vecteur vitesse :
- Vérifier que (constante) ;
- Vérifier que est une fonction affine du temps :
- Modéliser les courbes et pour déterminer les valeurs des constantes et et vérifier vos
résultats.
Thème 2 : COMPRENDRE – Lois et modèles
Chapitre 6 : Dynamique du point et lois de Newton
AE P10 : Mouvement d’un solide dans un champ uniforme