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Niveau première
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Forces et mouvements

Posté par
ButterflyxDream1
24-08-14 à 11:16

Bonjour,

voilà étant complétement nulle en physique et voulant m'entraîner pour cette année, j'aimerais beaucoup que vous m'aidiez à résoudre cet exercice.

  On a filmé la chute verticale d'une bille en plomb de masse m=200g dans un référentiel terrestre.
L'étude du film, passé au ralenti, a permis de repérer la position X de la bille au cours du temps. Les relevés ont été faits à des intervalles de temps consécutifs égaux à T. Les résultats sont donnés dans le tableau ci-dessous ( Je suis désolé mais je ne sais pas faire les tableaux )

Date T         0    T     2T     3T     4T        5T    6T     7T       8T    9T      10T

Position x     0   0,8    3,2    7,2    12,8      20    28,8   39,2     51,2  64,8     80
( en cm)

1) Est-il important de préciser dans quel référentiel le mouvement de la bille a été étudié? Pourquoi?
2) Tracez la courbe indiquant la position x de la bille en fonction du temps. Vous prendrez comme échelles:

En abscisses: 1cm => T ; en ordonnée:  1cm sur le papier => 10 cm dans la réalité ( échelle 1/10)

3) Existe-t-il une proportionnalité entre la position x et la date T ? Justifiez.
4)Le mouvement de la bille est uniforme? accéléré? ralenti? Justifiez.
5) Lors de la chute de la bille, on néglige toutes les forces dues à l'air.
a) Quelle(s) est(sont) la(les) force(s) qui s'exerce(nt) sur la bille lors de cette chute?
b) Représentez la(les) à un instant quelconque à l'échelle 1 N => 1 cm
6) Après sa chute, la bille se trouve au repos sur le sol.
a) Quelles sont les forces qui s'exercent sur elle? Par qui sont- elles exercées?
b) Représentez ces forces avec la même échelle qu'à la question précédente. Justifiez.

Données: Valeur de l'intensité de la pesanteur: g = 10 N.kg-1

Mes réponses:

1) Oui car la description du mouvement d'un corps dépend du référentiel par rapport auquel on l'étudie

2) J'y suis arrivé je crois

3) Non car pour passer de l'une à l'autre on ne multiplie pas et on ne divise pas par la même constante

4) Le mouvement de la bille est accéléré car la vitesse augmente

5) a) La force qui s'exerce sur la bille est le poids de la bille

b) La je ne sais absolument pas j'ai tenté P= m.g donc au final 2N mais je suis sur de me tromper

6) a) Les forces qui s'exercent sur la bille se compensent puisqu'il s'agit du référentiel terrestre. Les forces sont donc le poids exercé par la terre et les frottements de l'air.

b) comme la 5)b) je ne sais pas


J'espère que vous pourrez m'aider, je vous remercie d'avance.

Posté par
Coll Moderateur
re : Forces et mouvements 24-08-14 à 11:33

Bonjour,

Eh bien, je pense que beaucoup de correcteurs aimeraient trouver des élèves aussi "nulles".

Pourquoi dis-tu cela ? C'est très bien ! !
____________

1) Oui, parfait.

2) Je pense aussi

3) D'accord

4) Oui, les espaces parcourus dans des durées égales sont de plus en plus grands. Donc la vitesse augmente. Donc le mouvement est accéléré.

5a) Oui

5b) Bien sûr
Pour calculer le poids on multiplie la masse par l'intensité de l'accélération due à la pesanteur, donnée ici à 10 N/kg
Il faut exprimer la masse en kilogramme pour avoir un résultat (l'intensité du poids) qui sera exprimé en newtons

masse : m = 200 g = 0,200 kg
intensité de la pesanteur : g = 10 N.kg-1

Valeur du poids : P = m.g = 0,2 10 = 2 N

6a) Tu peux améliorer la justification.
C'est parce que la bille est au repos, donc immobile, toujours dans le référentiel terrestre, que l'on peut affirmer que les forces auxquelles elle est soumise ont une résultante nulle (première loi de Newton ou principe d'inertie).
Ici il y a deux forces égales en intensité, de même direction (la verticale) et de sens opposés (le poids est dirigé vers le bas, vers le centre de la Terre) et la réaction du sol est dirigée vers le haut.

6b) Que proposes-tu ?

Posté par
ButterflyxDream1
re : Forces et mouvements 24-08-14 à 11:39

Merci beaucoup de m'aider donc pour la 6 b) je pense que comme le poids joue un rôle ici on aura le même résultat donc 2N, non ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Forces et mouvements 24-08-14 à 12:03

Bien sûr... Le poids, \red \vec{P}, et la réaction du sol \blue \vec{R} ont la même intensité, 2 newtons.

La figure pourrait ressembler à ceci (O est la bille, le sol est le trait noir horizontal) :

Forces et mouvements



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