 F=m.a  loi de Newton: Le but de cet exercice est de vérifier la 2

Le but de cet exercice est de vérifier la 2 ^ème loi de

Newton:

ext G

F = m.a

  

2.1. Bilan des forces appliquées au palet en équilibre

• Son poids – Vertical – Vers le bas – Appliqué en G

P ^

• La réaction de la table : elle est perpendiculaire au support car il n’y a pas de frottements

R ^

G A



P

R

Le système (palet ) est soumis à :

le système est en équilibre, donc :

P + R = 0   

2.2. Bilan des forces appliquées au palet en mouvement

• En plus des 2 forces précédentes, le palet est soumis à la force de rappel du ressort.

F 

Elle est :.

– horizontale

– Dirigée de G vers A – Norme :

Avec:

lo : longueur initiale du ressort R : rayon du palet

F = k(AG-l -R) 





l

l₀ R

G A G



A



R

R P

P

F 

2.3.

2.4.

Mais,

Donc :

P + R + F = m.a    

P + R = 0   

F = m.a  

1 3 1

2

G G 0, 042

v 0,52m.s

2 2 0, 040

   



3 5 1 4

G G 0, 028

v 0,35m.s

2 2 0, 040

   



v 

v 

3.1.a Vecteurs vitesse en ^G

^{et G}

4 2

3

v v

a 2

 

 



v 

v 

3.1.b Détermination du vecteur

accélération en ^G

v 

v 

3.1.b Tracé du vecteur accélération en ^G

On trace le vecteur   v 



v

 

puis le vecteur  v 

 v 



Ce vecteur mesure 2,1 cm Donc:

a  3

4 2 2

a3

2

v v 2,1 0,1

2,6m.s 2 0,040







 



 



3.1 Vérification de la 2nde loi de Newton au point G

1.b. Calculer : ( m  ) a  ₃

m a   3  0,610 2,6 1,6 N  

a 

Elle est

pratiquement confondue avec la direction de

a 

La direction de la force est la droite G

A

F 

3.1.c Direction de la force en ^G

3 3 0

F^

= k(AG -l -R)

Or AG

= 23,9 cm

2 3

3

F 14,53 (23,9 9,9 5,0) 10 F 1,3N

    







3.1.c Valeur de la force en ^G

m a  

 1,6 N

L’écart entre les 2 valeurs est dû aux

a 

On recommence aux points G

et G

a 

G₈

G₁₀

a 

On voit que les directions des vecteurs accélérations et des vecteurs forces

sont confondues

ma (N) G

1,3 2,6 1,6 G

1,5 2,6 1,6 G

1,2 2,0 1,2

F en N 

a en m.s 

3 Comparaison

Que les vecteurs ont même direction F et a  

Aux erreurs de tracé près on constate :

F   m a 

Que