Physique Etude de mouvement plan Chap.5

25/11/2016 P05_Mouvement_plan2016.doc 1/1

TS Thème : Comprendre TP n°11

Physique Etude de mouvement plan Chap.5

 Objectifs du TP

 Savoir tracer un vecteur vitesse ^v ;

 Savoir tracer un vecteur variation de vitesse ^v ;

 Savoir tracer un vecteur quantité de mouvement ^p = m ^v ;

 Savoir tracer un vecteur accélération ^a .

 Appliquer la deuxième loi de Newton : ^F ext = d^p dt Document : La table à coussin d’air

 Un mobile autoporteur se déplace sans frottement sur une table.

 Un système permet de relever la position du centre du palet à intervalle de temps constant  sur une feuille de papier.

I. Etude d’un mouvement rectiligne accéléré 1. Protocole expérimental

1.1. Imaginer une expérience pour obtenir un mouvement rectiligne accéléré.

1.2. Faire un schéma de l’expérience et indiquer les forces qui s’exercent sur le mobile.

1.3. Après accord du professeur, réaliser un relevé du mouvement du mobile autoporteur sur une feuille A4.

Penser à repérer le 1^er point et le sens du mouvement ainsi sur la valeur de .

2. Exploitation du relevé (Réaliser)

 Numéroter les points du relevé (M1, M2, …)

2.1. Déterminer la valeur de la vitesse v4 du mobile au point M4 puis la valeur de la vitesse v6 du mobile au point M6.

2.2. Tracer les vecteurs vitesse ^v 4 et ^v 6 en choisissant une échelle appropriée que l’on précisera.

http://clemspcreims.free.fr/Mecanique/construire-un-vecteur-vitesse.swf (L. Germain) 2.3. Construire alors le vecteur variation de vitesse ^v 5 = ^v 6 - ^v 4 au point M5.

http://clemspcreims.free.fr/Mecanique/Vecteur-variation-de-vitesse.swf (L. Germain) 2.4. En déduire la valeur a5 = v5

2 du vecteur accélération ^a 5 du mobile.

http://clemspcreims.free.fr/Mecanique/Vecteur-acceleration.swf (L. Germain) 2.5. Le mouvement est-il bien un mouvement rectiligne accéléré ?

II. Etude d’un mouvement curviligne 1. Protocole expérimental

1.1. Imaginer une expérience pour obtenir un mouvement curviligne.

1.2. Après accord du professeur, réaliser un relevé du mouvement du mobile autoporteur sur une feuille A3.

Penser à repérer le 1^er point et le sens du mouvement ainsi sur la valeur de .

2. Exploitation du relevé (Réaliser)

 Numéroter les points du relevé (M1, M2, …)

2.1. Calculer et tracer les vecteurs vitesse au point M2, M4, M8 et M10. Echelle : 1 cm pour 0,10 m.s^-1. 2.2. Construire alors les vecteurs variation de vitesse vecteurs ^v 3 et ^v 9. Calculer leurs normes.

2.3. Bonus : Montrer que si ^p = m ^v alors ^p 3 = m ^v 3

2.4. Représenter les vecteurs variation de quantité de mouvement ^p 3 et ^p 9. Echelle : 1 cm pour 0,05 kg.m.s^-1

2.5. En déduire la valeur a3 = v3

2 du vecteur accélération ^a 3 et a9 = v9

2du mobile du vecteur accélération ^a 9. 2.6. Comment évolue la vitesse du mobile au cours du temps ?

2.7. Comment évolue l’accélération du mobile au cours du temps ? 2.8. Bonus : Montrer que si ^F ext = d^p

dt alors ^F ext = m ^a

2.9. En déduire la norme de la somme des forces extérieures appliquées au point M3 et M9. Conclure.