Manip.Méca.7. Mouvement de rotation d'un solide autour d'un axe fixe 4 Manip.Méca.7. Mouvement de rotation d'un solide autour d'un axe fixe 4
Recommencez l’expérience pour les valeurs de masse suivantes: 100, 150, 200 et 250
mesures vont se superposer sur les graphiques (Run #1, #2,…).
éterminez chaque fois l’accélération angulaire du mouvement à partir de l’ajustement
tion de la masse pendante. Pour
eci, cliquez sur le menu Experiment New empty data table et rentrez les valeurs
correspondantes. Un double clic sur Graph dans la fenêtre Displays (à gauche) vous permettra
ensuite de représenter ces valeurs (double clic sur Editable data) et de les ajuster comme
précédemment. Interprétez le graphique ainsi obtenu et imprimez-le. Sauvegardez ensuite
l’expérience en cours (instructions à côté de l’ordinateur) avec votre numéro de groupe. Il
s’agit de la partie 1 de l’expérience.
Recommencez l’expérience, une masse fixe (100 g) entraînant le plateau, mais en
enroulant le fil successivement dans les trois gorges. Pour ceci, sélectionnez File New
Activity dans Datastudio. En suivant le mêm procédé qu’auparavant, tracez le graphique de
l’accélération angulaire en fonction du rayon de la gorge, ajustez et interprétez. Imprimez
également ce graphique. Sauvegardez l’activité (partie 2).
vez en déposant sur le plateau principal la
asse
tivité (partie 3).
étique acquise par le plateau et, au
ême
g. Les nouvelles séries de
D
linéaire de la vitesse.
Portez les cinq valeurs obtenues en graphique en fonc
c
e
Retournez le plateau principal, superposez-lui le plateau auxiliaire et faites un nouvel
ssai (nouvelle activité dans Datastudio!). Poursuie
m puis l’anneau. Tracez le graphique de l’accélération angulaire en fonction du moment
d’inertie (cf. tableau page 1) des solides en rotation, essayez d’ajuster avec une fonction bien
hoisie, interprétez et imprimez. Sauvegardez l’acc
M.7.3.2. Energie cinétique de rotation
En utilisant le même montage, mesurez, à partir du sol, la
hauteur h1 (départ), la hauteur h2 jusqu’à laquelle la masse motrice
peut descendre et, lors de chaque essai, la hauteur h3 jusqu’à
laquelle elle remonte ensuite. Travaillez avec une masse de 50 g et
le fil enroulé sur la plus petite gorge.
Ouvrez une nouvelle activité dans Datastudio. Observez le
graphique de la vitesse. Interprétez-le en termes d’énergie
cinétique du plateau. Comment cette énergie varie-t-elle au cours
du mouvement? D’où provient-elle?
Sur le graphique de la vitesse, lisez la valeur maximale de
la vitesse en activant l’option Statistics (symbolisée par ∑).
alculez ensuite l’énergie cinC
m instant, celle de la masse qui l’a mis en mouvement. Mettez
l’énergie cinétique ainsi calculée en rapport avec la variation de
l’énergie potentielle de pesanteur depuis la mise en mouvement. Vos calculs montrent-ils que
l’énergie mécanique est conservée? Sauvegardez également cette activité (partie 4).