Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Chute d'une brindille
Bonjour !
Cet exercice de physique me pose poblème pouvez vous m'aider ? je vous remercie par avance ! 
Voici l'enoncé :
une petite brindille de masse m=4.0 g tombe sans vitesse initiale d'un arbre de hauteur h = 8.0m. Pendant sa chute ,elle est soumise à une action de résistance constante due à l'air et de valeur F = 24mN que l'on ne peut pas négliger. le mouvement de son centre d'inertie est rectiligne verticale.
1. La brindille est elle en chute libre ?
=> ma réponse : Non ,car si la chute libre est le mouvemennt d'un solide soumis uniquement à son poids lorque son centre d'inertie est abandonné sans vitesse initial . Or la brindille est soumis a une force F non négligeable résistante.
2.Donner la valeur de son accélération
=> ma réponse : je pense que je dois uiliser la formule 
Fext = m .aG avec a G le vecteur accélération. Or je ne sais pas si je dois considérer la force F comme le poussée d'archimède ou un simple force de frottement ?
Cer cela modifierait le bilan de mes force ! merci de m'éclairer !
3.Etablir l'expression de z en fonction du temps (on orientera l'axe vertical des z vers le bas) représentr l'évolution de la vitesse da chute de la brindille en fonction du temps
=> ma réponse : je ne comprend pas très bien ce que l'on me demande ,surtout l'expression de z en fonction du temps. Par eilleur ,je pense que le mouvement sera rectiligne accéléré puis rectiligne uniforme , comment le représenter en fonction du temps, je dois tracer un répère avec une courbe ?
merci de bien vouloir m'aider !
Re - bonjour,
Est-ce pour ce problème que tu posais la question de la poussée d'Archimède ; question associée à des coefficients directeurs de tangentes à des courbes ?
Question 1 : d'accord
Question 2 : Quelles sont les deux forces non négligeables (la poussée d'Archimède peut certainement être négligée) ?
Bonjour Coll !
Non ce n'était pas pour le même problème L'autre était en rapport avec une courbe et l'étude d'un tableur !
les deux forces non négligeables pour la 2 sont en tout cas le poids P de la brindille et la force F !
Pour la question 2 , je ne sais pas si la poussée d'Archimède peut être négligé car ce n'est pas précisé dans l'énoncé, et si c'était le cas l'équation différentielle serait :
|| P + F || = m.|| aG ||
|| mg + 24 .10-3 || = m . || aG ||
|| 4.10-3 + 24.10-3 || = 4.10-3. || aG||
||aG|| = 7 m.s-2 ?
je te remercie d'avoir accepté de m'aider
Ma question n'était pas un piège. Je voulais savoir s'il était possible de regrouper les deux problèmes et, de ce fait, de répondre au premier (incompréhensible pour l'instant).
________________
Oui, deux forces (constantes toutes les deux) : le poids et une résistance de l'air.
Quelle est la "norme" (l'intensité, la valeur...) de la résultante de ces deux forces (avec l'unité évidemment) ?
Ce n'est pas la question que je t'ai posée (et je réponds avec retard car j'ai beaucoup de travail avec les "posteurs" qui ne respectent pas la FAQ...)
Quelle est la norme de la résultante des forces sur la brindille ?
Mais je ne comprend pas ta question , c'est quoi la norme de la résultante des forces ?
P = mg
F = 24mN ?
P = mg = 4.10-3 * 10 = 4.10-2 N
et F = 24 mN
Que vaut la somme vectorielle de ces deux forces ? (cela s'appelle la "résultante" des forces)
Quelles sont les caractéristiques de ces deux forces ?
. point d'application
. direction
. sens
. norme (valeur, intensité...)
Donne-nous le sens de chacune (qui ont toutes deux pour direction la verticale)
mais cela répond à la question 2 ? c'est out ce que l'on me demande, je croyais que je davais trouver la valeur du vecteur accélération?
Oui... mais pour avoir un bon vecteur accélération, il faut d'abord une bonne analyse du problème qui passe par une résultante correcte des forces. Ce que tu n'as pas encore fait... si bien que ton vecteur accélération est toujours faux.
Car F est une force résistante , donc verticale vers leh aut ,tandis que le poids est verticle vers le bas !
le vecteur accélération est vertical dirigé vers le bas et de valeur aG = || dv/dt|| et s'exprime en m.s-2
Mais sa valeur c'est quoi ?
Si est le vecteur résultante des forces appliquées et que
est le vecteur accélération, alors
Principe fondamental de la dynamique ou deuxième loi de Newton...
Oui je suis d'accord , donc pour la norme de aG , je peux écrire que :
aG = R / m
aG = 0.016 / 4.10-3
aG = 4 m.s-2 ?
je te remercie encore pour l'aide que tu me donnes !
Voilà... c'est bon 
Accélération 4 m.s-2 de même sens que la résultante, donc dirigée vers le bas.
La brindille va donc avoir un mouvement (rectiligne) uniformément accéléré en tombant de la branche et jusqu'au sol.
Ceci est une forme assez simplifiée de la réalité. La résistance de l'air est supposée être constante ce qui n'est pas le cas en pratique. La résistance de l'air varie avec la vitesse (proportionnellement à la vitesse ou proportionnellement au carré de cette vitesse, selon le mode d'écoulement de l'air autour du corps en mouvement). Mais avec cette simplification le mouvement est beaucoup plus facile à décrire.
Merci ! Et pour la 3 ? pouvez vous m'aider ?!
je ne comprend pas ce que je doit faire ? je connait une expresion de z mais uniquement pour une chute libre, or ici nous ne sommes pas en chute libre ! ?
C'est une chute dont l'accélération est constante. Pour la "chute libre" à la surface de la Terre, l'accélération vaut environ 9,8 ms-2
Ici, l'accélération est différente, un peu plus faible ; c'est la seule différence.
Comme j'aurais des difficultés à un dialogue rapide avec toi, je te donne la solution :
l'accélération est constante et son intensité est 4 m.s-2
Si, pour la facilité, on décide d'orienter l'axe vertical vers le bas on peut écrire que le module de l'accélération est aG = 4.ms-2
La vitesse a pour dérivée l'accélération ; donc la vitesse vaut v = at + v0
On peut raisonnablement supposer que la vitesse à l'instant t = 0 où la brindille se détache de la branche est nulle. Donc
v = at = 4t m.s-1
La position a pour dérivée la vitesse ; donc z = (1/2)at2 + z0
Si on adopte pour origine des positions celle pour t = 0 (la branche) alors
z = (1/2)at2 = (1/2).4.t2 = 2.t2 m
Merci beaucoup Coll !
Je sais j'ai quelques difficultés , mais c'est qu'on vient juste de finir le chapitre et c'est notre premier exercice d'application !
je te remercie tout de même d'avoir été patient avec moi !
Merci encore!
Bonne soirée :)
Annuler
connectez vous