sujet

1S Vitesse T.P. φ N°5
1. Mobile abandonné sans vitesse initiale sur une table inclinée.
 Description de l'expérience.
Un mobile autoporteur est abandonné sans vitesse initiale sur une table à coussin d'air inclinée d'un
angle  par rapport à l'horizontale.
On enregistre les positions successives du point A à des instants séparés de  = 40 ms.
On obtient le document 21.
Sur l'enregistrement, on a noté la position A0 de A à l'instant t = 0 et on a tracé l'axe x'x passant par
les positions successives de A.
 Exploitation de l'expérience.
 Numéroter les positions successives de A.
 Déterminer les abscisses xi (en mm) des points Ai pour i variant de 1 à 8.
i
1
2
3
4
5
6
7
8
xi (mm)
 Donner l'expression de la vitesse instantanée vi d'un point Ai.
 Déterminer les valeurs des vitesses instantanées vi (en m/s) pour i variant de 1 à 7.
i
1
2
3
4
5
6
7
vi (m/s)
 Représentez les vecteurs vitesses de A en A2 et A5. Echelle : 1 cm pour 0,1 m/s.
 Sur le papier millimétré, tracer le graphe représentant les variations de v(t).
Echelles : 2 cm pour  et 2 cm pour 0,1 m/s.
 Quelle est la forme du graphe obtenu ?
 En déduire la forme de la relation liant v à t.
 Sachant que v(t) = g.sin.t, déterminer la valeur de l'angle a que forme la table avec l'horizontale.
Donnée : g = 9,8 SI.
2. Deux mobiles autoporteurs liés entre eux.
 Description de l'expérience.
On considère maintenant deux mobiles autoporteurs S1 et S2 de même masse m, fixés l'un à l'autre.
L'ensemble est lancé avec un effet de rotation.
Sur l'enregistrement obtenu (doc.23), on observe : la trajectoire de A et celle de B.
On a repéré sur l'enregistrement les positions A0 de A et B0 de B à l'instant t = 0.
La durée séparant deux points successifs de l'enregistrement vaut  = 40 ms.
 Exploitation de l'expérience.
 Numéroter les positions successives de A et de B.
 Représentez les vecteurs vitesses de A en A4, A10 et A19. Echelle : 1 cm pour 0,1 m/s.
 Peut-on représenter le vecteur vitesse de B en B0 ? Pourquoi ?
 Déterminer soigneusement sur l'enregistrement les positions Ci des milieux des segments [AiBi].
 Décrire le mouvement du point C. (vitesse, distance entre les points, trajectoire…)
 En utilisant la même échelle de représentation que précédemment, représenter le vecteur vitesse
de C en C3 et C19.

1S Vitesse T.P. φ N°5
1. Mobile abandonné sans vitesse initiale sur une table inclinée.
 Description de l'expérience.
Un mobile autoporteur est abandonné sans vitesse initiale sur une table à coussin d'air inclinée d'un
angle  par rapport à l'horizontale.
On enregistre les positions successives du point A à des instants séparés de  = 40 ms.
On obtient le document 21.
Sur l'enregistrement, on a noté la position A0 de A à l'instant t = 0 et on a tracé l'axe x'x passant par
les positions successives de A.
 Exploitation de l'expérience.
 Numéroter les positions successives de A.
 Déterminer les abscisses xi (en mm) des points Ai pour i variant de 1 à 8.
i
1
2
3
4
5
6
7
8
xi (mm)
 Donner l'expression de la vitesse instantanée vi d'un point Ai.
 Déterminer les valeurs des vitesses instantanées vi (en m/s) pour i variant de 1 à 7.
i
1
2
3
4
5
6
7
vi (m/s)
 Représentez les vecteurs vitesses de A en A2 et A5. Echelle : 1 cm pour 0,1 m/s.
 Sur le papier millimétré, tracer le graphe représentant les variations de v(t).
Echelles : 2 cm pour  et 2 cm pour 0,1 m/s.
 Quelle est la forme du graphe obtenu ?
 En déduire la forme de la relation liant v à t.
 Sachant que v(t) = g.sin.t, déterminer la valeur de l'angle a que forme la table avec l'horizontale.
Donnée : g = 9,8 SI.
2. Deux mobiles autoporteurs liés entre eux.
 Description de l'expérience.
On considère maintenant deux mobiles autoporteurs S1 et S2 de même masse m, fixés l'un à l'autre.
L'ensemble est lancé avec un effet de rotation.
Sur l'enregistrement obtenu (doc.23), on observe : la trajectoire de A et celle de B.
On a repéré sur l'enregistrement les positions A0 de A et B0 de B à l'instant t = 0.
La durée séparant deux points successifs de l'enregistrement vaut  = 40 ms.
 Exploitation de l'expérience.
 Numéroter les positions successives de A et de B.
 Représentez les vecteurs vitesses de A en A4, A10 et A19. Echelle : 1 cm pour 0,1 m/s.
 Peut-on représenter le vecteur vitesse de B en B0 ? Pourquoi ?
 Déterminer soigneusement sur l'enregistrement les positions Ci des milieux des segments [AiBi].
 Décrire le mouvement du point C. (vitesse, distance entre les points, trajectoire…)
 En utilisant la même échelle de représentation que précédemment, représenter le vecteur vitesse
de C en C3 et C19.