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Etude d'une bille
Bonjour à tous et à toutes,
Pouvez-vous corriger mon exercice, je vous prie ?
On étudie la chute d'une bille dans un endroit autre que l'air. Pour ça, on lâche une bille, d'une masse m=115 g, au sommet d'un tube verticale d'une longueur de 1,5 m, rempli d'eau. Son mouvement est analysé par une caméra située en face du tube. Le graphique en pièce jointe donne la vitesse de la bille qui tombe dans le liquide en fonction du temps.
a)Décrire le mouvement de la bille ? Justifier la réponse.
b) Donner la vitesse initiale de la bille.
c) Donner sa vitesse limite ?
d) Représenter sur un schéma les forces qui s'exercent sur la bille
Ce que j'ai effectué :
a) Au début, la bille effectue un mouvement curviligne puis rectiligne.
b) La vitesse initiale de la bille est de 0 m.s.
c) Sa vitesse limite est de 0, 58 m.s.
Bonjour
Pourquoi un mouvement curviligne au début ? Tu ne confonds pas par hasard la trajectoire et la courbe fournie ?
Bonjour,
Désolée, oui en effet, j'ai confondu.
Le mouvement de la bille est d'abord accéléré puis uniforme.
Oui et il est rectiligne ( trajectoire verticale ).
Ton premier message sur les valeurs de la vitesse est correct.
D'accord merci beaucoup !
Les forces qui s'exercent sur la bille :
Force de la Terre : P
Force de frottement : f
L'eau : F eau
Est ce cela ?
Force exercée par la terre : oui, c'est le poids.
Force de frottement : oui et cette force est exercée par le liquide.
Que représente exactement la troisième force ?
Oui. Réfléchis à l'expérience suivante : tu remplaces la bille par une balle de ping-pong que tu enfonces jusqu'au fond du tube et que tu lâches sans vitesse initiale. Que se passerait-il à ton avis ? Cela devrait t'aider à trouver la deuxième force exercée sur la bille.
Une fois lâchée au fond de l'eau, tu crois qu'elle va rester immobile au fond de l'eau ? Au besoin, fait l'expérience toi-même ; tu peux remplacer la balle de ping-pong par une balle en mousse, une boule en bois...
Il s'agit bien d'une force verticale orientée vers le haut mais, sous l'eau, elle ne se compensent pas, la balle remonte à la surface malgré son poids . Tu as sûrement entendu parler de cette force exercée par tout fluide sur un solide immergée : la poussée d'Archimède...
En revanche, dans le cas d'une bille métallique comme dans cet exercice, la poussée d'Archimède existe bien (c'est la troisième force que j'ai essayé de te faire découvrir) mais elle est beaucoup moins intense que le poids. C'est pour cela que la bille accélère vers le bas.
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