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Effet d'un aimant => Physique
Bonjour,
J'aurais besoin d'un peu d'aide pour mon exercice de physique...
Le voiçi :
Les enregistrement suivants ont été obtenus en repérant la position du centre de deux billes en acier, lors de leur passage à proximité d'un aimant. Le référentiel d'étude a pour solide de référence la table du laboratoire où est posée l'expérience. L'intervalle de temps entre deux positions successives est constant.
J'ai essayer de refaire le dessin :
Questions :
1. Appliquer le principe d'inertie au système bille.
Réponse : La bille n'est soumise qu'à une force verticle, le mouvement suivant l'axe verticale ne peut etre uniforme
2.Les billes sont-elles soumises à des forces ? Si oui lesquelles ?
Réponse :
Oui, les billes sont soumises à des forces :
- Le poids = La Terre attire la bille
3. Quelle est la bille la plus lourde ? Justifier la réponse.
Réponse : Je dirais que la bille la plus lourde est la bille n°2 car elle attire sur la table avant la bille n°1.
Merci de me corriger et éventuellement m'aider si je n'ai pas bon.
bonjour,
au niveau des forces , ok pour le poids , mais il y a aussi la force qu'exerce l'aiment sur la bille non?
Bonjour,
Je suppose que la table est horizontale.
Première question : cela tient en une phrase : peux-tu recopier l'énoncé du principe d'inertie qu'il faut appliquer (encore appelé "première loi de Newton"). Pour la troisième question il faudra aussi utiliser la deuxième loi de Newton.
Principe d'inertie :
Un état persévère en son état de repos ou de mouvement rectiligne uniforme. Si les forces qui s'exercent sur lui se compensent.
Très bien.
Alors regarde bien les figures que tu as recopiées : les deux premiers points (en haut et à gauche) Que peux-tu dire pour le mouvement à cet endroit de la table (avant de passer devant l'aimant) et quelle conclusion en tires-tu ?
Les billes sont à la même hauteur. Le mouvement est accéléré. Mais après être passé devant l'aimant, les billes prennent chacune une trajectoire différente.
Si je regarde bien les trois premières positions de la première figure il me semble que les trois points sont alignés et sont équidistants. Comment appelles-tu le mouvement correspondant ?
Très bien !
Le mouvement est en ligne droite, donc il est rectiligne
Les points sont écartés de la même distance or les photos sont prises à des intervalles de temps égaux donc les vitesses sont constantes, donc le mouvement est uniforme
Conclusion : avant de passer devant l'aimant (on admettra que c'est vrai aussi pour la deuxième figure et donc la deuxième bille) le mouvement est rectiligne et uniforme.
C'est le moment d'appliquer le principe d'inertie que tu as copié à 13 h 33
Puisque les mouvements (avant l'aimant) sont rectilignes et uniformes que peux-tu dire des forces qui s'exercent sur les billes (avant l'aimant) ?
La bille n'est soumise qu'à une force verticale : le poids.
Bonjour J-P 
Donc deux forces (avant l'aimant) : le poids et la réaction du support, la table.
Puisque le mouvement (avant l'aimant) est rectiligne et uniforme que peux-tu dire de ces deux forces (fais une phrase au moins...) ?
Dans le référence terrestre, le mouvement des deux billes est rectiligne uniforme donc les forces se compensent.
C'est cela.
Et maintenant, après être passées devant l'aimant, les billes ont-elles encore un mouvement rectiligne et uniforme ?
Si elles n'ont plus un tel mouvement, que t'apprend le principe d'inertie ? Quelle conclusion ?
Après être passées devant l'aimant, les billes n'ont plus un mouvement rectiligne uniforme donc les forces ne se compensent plus.
Très bien !
Les deux forces que tu as identifiées à la première question sont le poids et la réaction de la table. Elles se compensaient et en conséquence le mouvement des billes était rectiligne et uniforme.
Il n'y a aucune raison pour que ces forces soient modifiées. Or devant l'aimant le mouvement s'incurve, il n'est plus rectiligne ; il est probable aussi qu'il n'est plus tout à fait à vitesse constante, donc il n'est plus uniforme non plus.
Le principe d'inertie dit que l'ensemble des forces qui s'appliquent aux billes alors ne se compense plus. Peux-tu simplement dire pourquoi ? Tu as déjà approché un aimant d'un objet métallique.
normalement la bille devrait être attirée par l'aimant non ?
Voilà la troisième force !
Le poids est une force verticale et vers le bas
La réaction de la table une force verticale et vers le haut
Leur somme (vectorielle) est nulle, elles se compensent
La force d'attraction par l'aimant est une force horizontale qui n'est compensée par rien.
Le principe d'inertie dit que le mouvement n'est plus rectiligne uniforme. Ce que montrent les deux figures.
Il va maintenant falloir aller voir du côté de la deuxième loi de Newton pour comprendre quelle est la bille qui a la plus grande masse (la plus "lourde").
Le problème c'est que je ne connais pas la deuxième loi de Newton !
Je parie que tu vas savoir la re-découvrir !
Imagine que passent devant toi une petite voiture (un jouet) et un gros camion (un jouet)
Tu exerces la même force pour modifier leur mouvement qui était le même, rectiligne uniforme avec la même vitesse.
Quel est le jouet qui sera le plus dévié ? La petite voiture légère ou le gros camion lourd ?
Tu as raison !
Regarde attentivement les deux figures : quelle est la bille qui est le plus déviée ? C'est donc la plus légère et l'autre est la plus lourde.
Ton résultat ?
c'est la bille n°1 qui est la plus déviée
Regarde les points les plus à droite : c'est la bille 2 qui est la plus déviée.
C'est la bille 1 qui est la moins déviée et donc qui est la plus lourde !
Effectivement !
Merci beaucoup pour ton aide.
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