Mouvements de chute libre verticale

Mouvements de chute libre verticale
I)
LE CHAMP DE PESANTEUR
1) Le poids d’un corps
1)
Donner l’expression du poids d’un corps en fonction de la masse et du
Vecteur intensité de la pesanteur.
2)
Tracer sur la figure ci- contre quelques vecteurs supplémentaires.
3)
Rappeler les caractéristiques du vecteur poids
2) Champ de pesanteur
3) Champ de pesanteur uniforme
a)
Définition
b)
Condition à réaliser
Conclusion
II)
FORCES EXERCEES PAR UN FLUIDE
1) Définition de fluide
2) Forces de frottements
a)
Mise en évidence
b)

Caractéristique du vecteur f
3) Poussée d’Archimède
a)
Notation du vecteur
b)
Définition
c)
Valeur de FA
d)
Volume de liquide déplacé
L’objet est complètement immergé
e)
Expression de FA en fonction de la masse du fluide
f)

Caractéristiques du vecteur poussée d’Archimède FA
On considère un objet complètement immergé dans un liquide :
•

déterminer les 4 caractéristiques du vecteur FA
•

Tracer le vecteur FA
Chute libre verticale
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•

Donner l’expression vectorielle du vecteur F A
g)
Cas de l’air
III) ETUDE DE LA CHUTE LIBRE VERTICALE
1) Primitives
a)
Définition
b)
Primitive d’une puissance
2) Définition
3) Phase de lancement
•
On pose une bille sur l’extrémité d’un ressort verticale comprimé.
•
On lâche le ressort : la bille est propulsée vers le haut.
•
Après avoir parcouru une distance a la bille quitte le ressort.
•
On définit l’origine des dates à cet instant soit t = 0 s
•
A t = 0 s la vitesse de la bille à pour valeur v(0) = 5 m.s-1, le centre de gravité
est en G(0)
•
Schématiser les conditions initiales (page suivante)
4) Etude du mouvement
a)
Etude qualitative (voir schéma)
b)
Etude quantitative
1)
Définir le référentiel d’étude (justifier)
2)
Effectuer un bilan des forces en déduire le vecteur accélération du
mouvement de G.
Conclusion
3)

Choisir un repère d’espace (O,k) dirigé vers le haut.
4)
Déterminer l’équation différentielle du mouvement
5)
Déterminer le vecteur vitesse à un instant t quelconque.
6)
Déterminer le vecteur position. Tracer en un point quelconque de la trajectoire les

Vecteurs vitesse, accélération et S (résultante des forces appliquées)
7)
Arrivé en un point S (sommet) la bille rebrousse chemin.
a)
Déterminer l’instant t(S) correspondant au sommet de la trajectoire.
b)
Déterminer la hauteur atteinte par le centre de gravité
8)
De quel type est le mouvement avant S
9)
De quel type est le mouvement après S(calculer vz et z à t= 0,6s
IV) IMPORTANCE DES CONDITIONS INITIALES
Chute libre verticale
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