ETUDE DE LA CHUTE LIBRE

ETUDE DE LA CHUTE LIBRE
Objectif :
Déterminer la relation entre la hauteur et le temps de chute libre.
Principe :
Une horloge électronique mesure le temps de parcours t d’une bille en chute libre depuis une origine pour
différentes hauteurs de chute z.
Dispositif expérimental
Dispositif utilisé.
Une diode envoie un rayon lumineux, quand la bille en acier passe entre la diode et la capteur, elle coupe ce
rayon lumineux. Le capteur relié à une horloge électronique (chronomètre) commence à compter le temps
(depuis la coupure du rayon lumineux). Quand la bille heurte le socle qui n’est autre qu’un interrupteur, le
chronomètre s’arrête. Ainsi, le capteur permet de mesurer les dates de passage de la bille.
Les hauteurs de chute, mesurées sur une règle graduée.
Expérience :
Pour différentes hauteurs de chute z (une dizaine de valeurs), mesurer le temps de parcours t de la bille.
Calculer les valeurs moyennes des durées tmoy pour chaque hauteur z ainsi que les incertitudes absolues
correspondantes ∆t. sachant que :
tmoy = 1/n ( ∑ ti )
où n est le nombre de mesures
∆t = 1/n ( ∑ |ti – tmoy|)
erreur absolue
Compléter le tableau :
z
t
t moy
∆t
(m)
(s)
(s)
(s)
z1
t1
t2
t3
z2
t1
t2
t3
t1
t2
t3
…
zi
Exploitation des résultats :
1) Que peut-on dire des conditions initiales (à to = 0, zo , Vo )
2) Sur Excel, représenter graphiquement la hauteur de chute parcourue z(t) en fonction du temps t.
3) La chute libre de la bille est-elle un mouvement uniforme (la vitesse est constante) ? ou accéléré (la
vitesse augmente) ? ou ralenti (la vitesse diminue) ? Justifier.
4) En déduire la valeur de g et la vitesse initiale Vo.
5) Retrouver les valeurs de g et Vo en utilisant la méthode des moindres carrés.