Le saut à l`élastique

Correction du TP n°1de PHYSIQUE
La balançoire
Le système est la personne sur la balançoire
1°) Un aller-retour correspond à une oscillation.
2°) Temps d’un aller-retour correspond à la période dont l’ordre de grandeur est la seconde.
3°) Au cours d’une demi oscillation : la vitesse augmente (maximum au point le plus bas) puis diminue (v=0 m/s au
point le plus haut).
4°) a) Grandeurs pertinentes : le temps, la hauteur (position) et la vitesse.
b) Paramètres extérieurs : Le poids, la tension des cordes de suspension, les frottements , la longueur des cordes.
c) Temps caractéristique : la période.
d) L’évolution est rapide, variée, périodique et oscillante (amortie).
La Station Spatiale internationale (ISS) :
Le système est la station spatiale.
1°) Le mouvement est quasi circulaire (excentricité voisine de 0) et quasi uniforme (la vitesse de rotation est quasi constante
puisque l’écart est faible : 5,4.10-4 tour/jour2).
2°) Période = 1/15,6 = 0,064 jour = 1,54 h = 1 h 32 min. Vitesse = 27639 km.h-1 = 7677 m.s-1
3°) Sa trajectoire sur le planisphère ressemble à une "sinusoïde" :
- 1 "sinusoïde" représente un tour du satellite
- Son orbite étant inclinée par rapport au plan de l'équateur, chaque "alternance" correspond à la projection d'une demi
révolution sur le planisphère suivant que l'ISS est en dessous ou au dessus du plan équatorial.
- On observe plusieurs "sinusoïdes" car le satellite ne sera jamais à la verticale du même point situé à la surface de la terre.
4)) a) Grandeurs pertinentes : le temps, l'altitude et la vitesse.
b) Paramètres extérieurs : Le poids,
c) Temps caractéristique : la période TISS  5523 s.
d) L’évolution est lente, quasi uniforme, périodique et non oscillante.
Le saut en parachute :
Le système est le parachutiste (parachute + bonhomme)
1°) Le mouvement peut se décomposer en 4 parties :
- mouvement rectiligne accéléré (chute libre) de 0 à 10 s.
- mouvement rectiligne uniforme (la vitesse limite est atteinte) de 10 à 18 s.
- mouvement rectiligne ralenti (ouverture du parachute) de 18 à 25 s.
- mouvement rectiligne uniforme (chute avec le parachute ouvert) de 25 à 50 s.
2°) L'ouverture du parachute correspond à la 3ème phase (entre 18 s et 25 s).
3° a) Grandeurs pertinentes : le temps, l'altitude et la vitesse.
b) Paramètres extérieurs : Le poids, les frottements du parachutiste avec l’air.
c) Temps caractéristiques : une infinité car 4 phases dans le mouvement.
d) L’évolution est rapide, variée, apériodique et non oscillante.
Le réveil à quartz :
Le système est le réveil.
1) Temps entre 2 impulsions : 1 s soit une fréquence de 1/T=1 Hz
U (aux bornes de la résistance)=f(t)
2°)a)Grandeurs pertinentes : le temps, l’intensité
du courant dans le réveil
b) Paramètres extérieurs : la tension du
générateur (ou l’intensité du courant dans le
réveil)
c) Temps caractéristique : la période = 1 s.
d) L’évolution est rapide périodique et non
oscillante (pas de position d'équilibre et pas
d’évolution dans les 2 sens).