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Exemples d’applications de la
2ème loi de newton

I. Etude Théorique de la chute
verticale avec frottement
1. Introduction.
Déterminer, en utilisant la 2ème loi de Newton
et les outils mathématiques adaptés, les
caractéristiques du mouvement d’une bille
chutant verticalement avec frottement dans
du glycérol.

2.Cadre de l’étude.
Référentiel d’étude: le référentiel terrestre
considéré comme galiléen
Système: la bille de masse m. On considère
que la bille est « ponctuelle » et qu’elle se
confond avec son centre d’inertie G.
Bilan des forces appliquées à la bille au cours
de sa chute:
–Le poids de la bille,
–La poussée d’Archimède exercée par le glycérol,
–La force de frottement également par le glycérol.

3. La poussée d’Archimède.
Tout corps plongé dans un fluide (gaz ou liquide) est soumis à
la poussée d’Archimède dont les caractéristiques sont les
suivantes :
Point d’application:le centre d’inertie Gdu corps si celui-ci
est totalement immergé.
Direction: la verticale.
Sens: de bas en haut.
Intensité: L’intensité de la poussée d’Archimède est égale « au
poids du volume de fluide déplacé par le corps immergé ».
Si Vol est le volume du corps immergé et ρ0la masse
volumique du fluide, on a alors :
FA=ρ0Vol goù g est l’accélération de la pesanteur
A
F

G●
A
F
Exemple :
Un corps de volume Vol = 100 cm3plongé dans de l’eau
(ρ0= 1,0 10-3 kg.cm-3) est soumis à une poussée
d’Archimède d’intensité :
FA= 1,0 10-3 x 100 x 9,8 = 0,98 N