TP n° 2 : Comment déterminer et représenter le vecteur vitesse d’un point mobile ?
Le vecteur vitesse instantanée est caractérisé par :
- Sa direction : tangente à la trajectoire
- Son sens : celui du mouvement)
- Sa valeur ou norme : v = exprimée en m.s-1
- Son point d’application : le centre d’inertie du mobile)
Objectif : Savoir déterminer et représenter des vecteurs vitesses instantanées à partir d’un enregistrement.
I. Détermination de la vitesse instantanée et représentation de vecteurs vitesses instantanées à partir
d’enregistrement réalisée sur une table à coussin d’air.
Dispositif :
Une feuille de papier recouverte de carbone conducteur est disposée sur la table à coussin d’air. Le mobile
est relié à un générateur d’impulsions électriques périodiques.
A chaque impulsion, une étincelle se forme entre l’électrode placée sous le mobile et la feuille
conductrice. Une marque se forme sur le papier à chaque impulsion.
Les impulsions sont séparées par des durées égales à 20 ms, 40 ms ou 60 ms.
Méthode de détermination de la vitesse instantanée et représentation d’un vecteur vitesse instantanée :
Fiche méthode
Détermination graphique de la vitesse instantanée au point M3 et représentation du vecteur
v3 =
Vous disposez de l’enregistrement suivant :
= 40 ms Échelle 1 : 2 1 cm sur le dessin représente 2 cm en réalité
Échelle de représentation du vecteur vitesse : 1 cm pour 0,1 m.s-1
- Dans un premier temps, numéroter les différentes positions du mobile
- Dans un deuxième temps, tenir compte de l’échelle et mesurer la distance M2M4 = ………… cm
Convertir cette distance en mètre ( 10-2) M2M4 = ………… m
- Dans un troisième temps, calculer la durée entre nécessaire au mobile pour parcourir la distance
M2M4. Convertir cette durée en seconde ( 10-3) 2
= …………. s
- Dans un quatrième temps , appliquer la relation v3 = = ………………...............= ………..m.s-1
- Dans un cinquième temps, représenter le vecteur vitesse au point M3.