PHYSIQUE APPLIQUEE - CHOLET Renaudeau - La Mode - L’Hyrôme
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Principe fondamental de la dynamique

mercredi 24 février 2016, par jbernaud

ÉTUDE SANS FROTTEMENT

1.) Dispositif expérimental :

Un mobile de masse M placée sur un banc à coussin d’air est entrainée en mouvement par une autre masse m.

http://www.walter-fendt.de/ph14f/n2...

M = 58 g et m = 5 g

2.) Questions :

a.) Faire le bilan des forces s’exerçant sur le mobile de masse M (les forces de frottements sont négligeables).

b.) A quoi est égale la somme vectorielle des forces appliquées sur le mobile ?

Remarque : La valeur de la force F exercée par le fil dépend de la masse M du mobile autoporteur et de la masse m de la masse marquée suspendue à l’extrémité du fil :

c.) Calculer F pour l’application réalisée.

3.) Relier la force à l’accélération.

a.) - Faire un enregistrement du mouvement de la masse M tout au long du parcours.

- Tracer sur Synchronie la courbe de la position s en fonction du temps puis celle de la vitesse v du mobile en fonction du temps (en utilisant « Traitement » dérivée)

- En déduire l’accélération a de M (calcul de la pente de la courbe v (t), utilisation « Modélisation »)

b.) Que remarquez-vous ?

c.) Vérifie-t-on que F= M.a, a étant l’accélération moyenne du solide M sur le parcours ?

d.) Pour augmenter l’accélération du mobile de masse M dans ce dispositif expérimental, que doit-on faire ?

4.) Travail de la force F et énergie cinétique.

a.) En reprenant les valeurs réalisé au 3a, déterminer Ec l’énergie cinétique acquise par la masse M pour chaque position N pointée tout au long du parcours.

b.) De même pour chaque position pointée, déterminer W(F) le travail de la force F de O à N la position pointée. c.) Que remarquez-vous ? Que pouvez -vous conclure ?

ÉTUDE AVEC FROTTEMENT

1.) Dispositif expérimental :

Pour cette étude on cherche à se rapprocher de la réalité en étudiant le mouvement d’une voiture miniature de masse M = 160 g, avec frottements (coefficient de frottement μ = 0,070). On conservera le même montage.

2.) Étude de ce nouveau dispositif

a.) Faire le bilan des forces s’exerçant sur la voiture de masse M (les forces de frottements ne sont plus négligeables).

b.) A quoi est égale la somme vectorielle des forces appliquées sur le mobile ?

c.) La valeur de la force F exercée par le fil, répond à la même équation que dans l’activité 1. Calculer F pour l’application réalisée. On prendra m = 40 g.

d.) A partir du dispositif expérimental, mettre en œuvre, une méthode permettant d’estimer les forces de frottements Ff. Noter la valeur estimée de Ff.

e.) En utilisant la même démarche que dans l’activité 1, relier la somme vectorielle des forces appliquées au véhicule et l’accélération

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