Seconde TP physique n° 8 : Mouvements, forces et principe d`inertie.

TP physique n° 8 : Mouvements, forces et principe d’inertie.
Seconde
I)
-
Préparation.
lire le document (page suivante) : « La partie de pétanque … de Galilée ».
Exercice : chute d’une bille.
distances d
La bille est lâchée sans vitesse initiale. On reproduit sur le graphique de gauche la position de la bille toutes
les 20 ms. L’unité de l’axe vertical est le cm.
1. Compléter le tableau suivant à partir de la chronophotographie.
Temps (ms)
0
20
40
60
80
100
120
Distance parcourue en cm
2. Placer les points sur le graphique.
8
3. Tracer la courbe d(t).
7
4. Y a-t-il proportionnalité entre la distance
6
5
et le temps ? Justifier.
4
5. Selon vous le mouvement de la bille est :
3
Uniforme, accéléré ou ralenti
2
6. Sachant que la distance d est donnée par
1
0
la relation d = a.t² (d en mètre et t en
seconde), calculer a. Donner son unité.
0
20 40 60 80 100 120 140
7. Comparer a à la valeur 9,81.
temps t
8. A quelle grandeur correspond la valeur 9,81 ?
II)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Objectif.
Notion de force et le principe d’inertie.
III)
Le principe de l’inertie.
1. Première expérience.
Faire un schéma de l’expérience réalisée sur la paillasse du professeur.
L’objet est-il soumis a des forces qui se compensent ?
Faire le bilan des forces verticales. Les forces se compensent-elles suivant la verticale ?
Faire le bilan des forces suivant l’horizontale. Les forces se compensent-elles suivant l’horizontale ?
Quel sera le mouvement de l’objet si l’on supprime le plan ? Faire un raisonnement suivant les axes horizontal et vertical.
Prévoir le mouvement de l’objet si on supprime les frottements sur la table.
2. Deuxième expérience.
Pour supprimer les frottements entre le palet et la table on utilise une table à cousin d’air.
Faire une description de cette table.
Le test consiste à lancer le palet sur la table horizontale et à tenter, après l’avoir lâché, de faire prendre à soncentre d’inertie une
trajectoire circulaire et cela sans qu’il touche le bord de la piste. Une expérience identique consiste à lancer une bille sur un plan
horizontal lisse et à lui faire prendre une trajectoire circulaire sans la toucher.
Pouvez-vous y parvenir ? Si oui, comment ? Sinon, pourquoi ?
Emettre une conclusion.
3. Troisième expérience.
On reprend la première expérience sur table à coussin d’air.
Faire un schéma de l’expérience.
Du point de vu des forces, quelle est la différence entre les deux expériences.
Grace au système d’impulsions périodiques, on peut avoir une chronographie du mouvement du centre d’inertie du palet.
On utilise la chronographie du centre d’inertie du palet lancer sur la table à cousin d’air horizontale (enregistrement 1).
Mesurer cinq vitesses bien répartie sur l’ensemble du mouvement. Quel est le type de mouvement ?
4.
IV)
Enoncer du principe d’inertie ou de la première loi de Newton.
Forces et mouvements.
1. Etude du mouvement sur table incliné (enregistrement 2).
La table est inclinée, on lâche le palet sur la partie haute, sans vitesse initiale.
Mesurer cinq vitesses instantanées en des points bien répartis. Quel est le type de mouvement ? Donner une conclusion sur les forces et
la manière dont on peut faire varier le vecteur vitesse.
2. Etude de l’enregistrement 3
Cet enregistrement est obtenu en lâchant le palet sur table à coussin d’air inclinée. Imaginer un protocole expérimental, le décrire.
3.
Retour sur le mouvement circulaire.
Comment peut-on avec le palet, un fil et la table à coussin d’air obtenir un mouvement circulaire uniforme ?
Seconde
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