MOUVEMENT RECTILIGNE UNIFORME
I - MOUVEMENT RECTILIGNE UNIFORME
1) Étude mouvement
S. GAUTIER Cinématique : M.R.U. 1
Nous allons utiliser une table à coussin d’air équipée d’un
« palet » marqueur. Sous l’impulsion du lanceur, le palet est mis
en mouvement. Une étincelle émise toutes les 40 ms brûle la
feuille de papier et marque ainsi les positions du mobile au cours
de son déplacement.
Expérience
Soit un corps en mouvement (palet de table à coussin d’air) dont on a relevé les positions au cours de son déplacement.
Manipulation – Observation
a) Tracez la trajectoire du mobile (palet). Marquez ensuite tous les points A0, A1, A2, ... sur la trace ci-dessus.
b) Mesurez tous les espace parcourus e1, e2, ... et complétez le tableau caractéristique ci-dessous.
c) Tracez le diagramme des espaces de ce mouvement.
Positions A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10
e (mm) 14 28 42 56 70 84 98 112 126 140
t (ms) 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400
0 t (ms)
e (mm)
A2A4
A3A6
A1A10
A0A5A7A9
A8
80 120
50
240
40
10
d) Calculer les rapports e(t)
t
S. GAUTIER Cinématique : M.R.U. 2
Que constatez-vous ?
Positions A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10
v (mm/ms) 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35
Les vitesses sont constantes.
Conclusion
Les points de la trajectoire sont alignés (aux erreurs de tracé près).
Le mouvement est rectiligne
Les points du diagramme sont alignés (aux erreurs de tracé près).
Cette droite passe par l’origine des axes ; la relation entre les espaces parcourues (e) et les temps (t) mis à les parcourir
est de la forme :
e(t) = k × t ; k = constante
k = vmoy = constante La vitesse moyenne du mouvement est constante
Équation
horaires
du mouvement
e(t) = v × t
v = Constante
Le mouvement d’un mobile est rectiligne uniforme si :
sa trajectoire est une droite ;
son diagramme des espaces est une droite qui passe par l’origine des axes des espaces et des temps ;
sa vitesse v est constante ; il parcourt des temps égaux pendant des temps égaux.
II – APPLICATION
On donne le relevé du tableau caractéristique du mouvement d’un mobile dont la trajectoire est rectiligne.
Ce mouvement est-il uniforme ?
Espaces e (mm) 30 110 140 140 180 240
Temps t (ms) 10 21 32 45 51 60
a) tracez le diagramme des espaces du mouvement. (page suivante)
60
51 t (ms)
10
30
e (mm)
0
60
120
180
240
45
32
21
b) Tracez les points A0, A1, ..., An sur la trajectoire rectiligne (échelle : 2 mm 1 mm).
S. GAUTIER Cinématique : M.R.U. 3
c) Calculez la vitesse moyenne v1 du mobile pour aller du point A0 au point A1.
v1 = e1
t1 = 30
10 = 3 m/s
d) Calculez la vitesse moyenne v3 du mobile pour aller du point A0 au point A3.
v3 = e3
t3 = 140
32 = 4,375 m/s
e) Conclusion sur la nature du mouvement du mobile :
Le mouvement ne possède pas une vitesse moyenne constante, ce n’est pas un mouvement uniforme.
III – EXERCICES
1) La vitesse de la lumière est de 300000 km/s. Combien de temps met-elle pour nous parvenir du soleil situé à une
distance de 150 millions de km ? 500 s
2) Exprimer en km/ h la vitesse du son dans l'air qui est de 340 m/ s.
1 224 km/h
3) Exprimer en m/s la vitesse suivante : 108 km/.h .
30 m/s
4) On donne le diagramme des espaces du mouvement rectiligne d’un mobile selon la figure ci-dessous.
a) Le mouvement de mobile est-il uniforme ? Justifier votre réponse.
Le mouvement est uniforme, car son diagramme des espaces est une droite qui passe par l’origine des axes.
b) Calculez la vitesse du mobile.
Cherchez les coordonnées (en mm) d’un point A du diagramme des espaces du mouvement.
Traduisez les coordonnées du point A en espace e(t) et en temps t correspondant.
XA = 53 YA = 30
t = 53 s e(t) = 3 m
Calculez la vitesse du mobile
v = e(t)
t = 3
53 = 0,056 m/s
c) Calculez l’espace parcouru par le mobile au bout de 24 secondes.
e(t) = v × t = 0,056 × 24 = 1,344 m
d) Calculez le temps qu’il faut au mobile pour parcourir une distance de 250 m.
t = e(t)
v = 250
0,056 = 4 464 s
S. GAUTIER Cinématique : M.R.U. 4
1 / 4 100%
La catégorie de ce document est-elle correcte?
Merci pour votre participation!

Faire une suggestion

Avez-vous trouvé des erreurs dans linterface ou les textes ? Ou savez-vous comment améliorer linterface utilisateur de StudyLib ? Nhésitez pas à envoyer vos suggestions. Cest très important pour nous !