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Chute libre

Posté par
Jonathan93
09-05-08 à 21:34

Bonsoir tout le monde, j'ai essayé de faire cet exercice mais je n'y arrive pas du tout...Pouvez-vous m'aider s'il vous plait, voici l'énoncé :

Protocole :

A l'aide d'une caméra de video, on a enregistré le mouvement d'une boule de pétanque de masse m = 0,55kg, lancée dans une direction quelconque dans un plan frontal, c'est-à-dire dans un plan perpendiculaire à l'axe de visée de la caméra.
L'enregistrement est ensuite traité par ordinateur : on pointe, image après image, le centre de la boule. On relève ainsi ses coordonnées x et y dans le plan de sa trajectoire (Ox est un axe horizontal, Oy vertical )
Les autres grandeurs du tableau de mesures résultent de calculs effectués grâce à un tableur.

2. Tableau de mesures

3. Exploitation des mesures
a) Sachant que la fréquence d'enregistrement est de 25 images par seconde, quelle est la durée t écoulée entre deux images ?
j'ai répondu 0,045 s.
b) A un instant ti donné, quelles sont les expressions des coordonnées Vxi et Vyi du vecteur vitesse? En déduire les expressions de la valeur Vi de la vitesse, de l'énergie cinétique E, de l'energie potentielle de pesanteur E.
c) Calculer les valeurs manquantes du tableau
d) Faire un graphe : le temps en fonction de Ec, puis en fonction de Epp, et en fonction de Ec + Epp sur le même graphe
e) Exploitation des graphes : Que remarquez-vous?
f) Définition de l'énergie mécanique d'un système en interaction avec la Terre
g) Que peut-on dire de l'énergie mécanique d'un système en chute libre?

Je bloque à partir de b...Merci d'avance.

Voici le tableau

Chute libre

Posté par
bof
re : Chute libre 09-05-08 à 21:40

3a)Faux car \frac{1}{25}40ms et non pas 45.

Posté par
bof
re : Chute libre 09-05-08 à 21:40

Pardon, je voulais dire : \frac{1}{25}=40ms .

Posté par
Jonathan93
re : Chute libre 09-05-08 à 21:42

Ah oui, désolé c'est ce que j'avais marqué sur mon brouillon :s
Peux-tu m'aider pour le reste s'il te plait?

Posté par
bof
re : Chute libre 09-05-08 à 21:44

3b)v=\frac{\Delta x}{\Delta t}, il suffit d'appliquer.

Posté par
Jonathan93
re : Chute libre 09-05-08 à 21:47

mais il ne faut que les expresssions

Posté par
bof
re : Chute libre 09-05-08 à 21:49

V_x_i=\frac{x_{i+1}-x_{i-1}}{t_{i+1}-t_{i-1}}

Posté par
Jonathan93
re : Chute libre 09-05-08 à 21:51

D'accord, donc c'est la même pour Vxi, je remplace les x par les y ...

Posté par
Jonathan93
re : Chute libre 09-05-08 à 21:51

Vyi pardon

Posté par
bof
re : Chute libre 09-05-08 à 21:55

Et ensuite, pour trouver V_i, c'est des maths !
Imagine un triangle rectangle et on obtient :
V_i=\sqrt{\left(\frac{x_{i+1}-x_{i-1}}{t_{i+1}-t_{i-1}}\right)^2+\left(\frac{y_{i+1}-y_{i-1}}{t_{i+1}-t_{i-1}\right)^2
Tu peux tester ça marche.

Posté par
Jonathan93
re : Chute libre 09-05-08 à 21:56

En déduire les expressions de la valeur Vi de la vitesse, de l'énergie cinétique E, de l'energie potentielle de pesanteur E.

Vi = Racine de (Vxi)² + (Vyi)² ??

Posté par
Jonathan93
re : Chute libre 09-05-08 à 21:56

ah d'accord! =]

Posté par
Jonathan93
re : Chute libre 09-05-08 à 21:59

Comment faire pour le reste de la question? Ec = (1/2)m.V² ?

Posté par
bof
re : Chute libre 09-05-08 à 22:00

Tu vois, tu avais même compris avant que je te donne la réponse !

Posté par
bof
re : Chute libre 09-05-08 à 22:01

Citation :
Comment faire pour le reste de la question? Ec = (1/2)m.V² ?

Il suffit de remplacer V par ce qu'on vient de trouver !

Posté par
Jonathan93
re : Chute libre 09-05-08 à 22:04

En déduire les expressions de la valeur Vi de la vitesse, de l'énergie cinétique E, de l'energie potentielle de pesanteur E.

par contre, je ne comprends pas comment on déduit les deux dernières expressions

Posté par
bof
re : Chute libre 09-05-08 à 22:07

E_c=\frac{1}{2}mV^2
Mais pour V^2 il suffit d'ôter la racine (c'est comme les poils rasants ! ).

Posté par
bof
re : Chute libre 09-05-08 à 22:08

Quand à E_{pp}, la définition dit que E_{pp}=mgz avec z l'altitude, mais ici, l'altitude, c'est tout simplement y !

Posté par
Jonathan93
re : Chute libre 09-05-08 à 22:09

Ah d'accord, donc je ne fais que remplacer
et pour Ep c'est Ep = m.g.z ?

Posté par
Jonathan93
re : Chute libre 09-05-08 à 22:10

lol, donc Ep = 5,40y

Posté par
bof
re : Chute libre 09-05-08 à 22:12

oui.

Posté par
Jonathan93
re : Chute libre 09-05-08 à 22:14

donc pour le tableau , les valeurs

2,8 / 2,69 / 3,87 / 3,7 / 2,01 / 5,75

et de même pour l'autre

2,69 / -0,40 / 2,72 / 1,85 / 3,99 / 5,84

Posté par
bof
re : Chute libre 09-05-08 à 22:19

je ne te fait pas l'affront de vérifier tes calculs (et en plus j'ai la flemme...). Par contre, je te soumets une question, même 2 :
1)Que signifie la vitesse négative ?
2)

Citation :
d) Faire un graphe : le temps en fonction de Ec
: c'est à mon avis le contraire : Ec en fonction du temps !!!

Posté par
bof
re : Chute libre 09-05-08 à 22:20

Citation :
je ne te fait
: fais avec un s c'est mieux !

Posté par
Jonathan93
re : Chute libre 09-05-08 à 22:24

qu'il se déplace dans un sens contraire??
Ah donc je dois mettre Ec en abscisse

Posté par
Jonathan93
re : Chute libre 09-05-08 à 23:35

Bon en tout cas, j'ai compris alors merci beaucoup pour ton aide bof



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