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Niveau terminale
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Exercice Mécanique de Newton

Posté par
LeViolet
02-02-11 à 03:47

Bonjour,

Je travaille sur un exercice de physique concernant le chapitre sur la Mécanique de Newton (dans le programme Terminale S). L'exercice semble très simple, mais je n'arrive pas à répondre à la question.

Alors, la consigne est :

Voici deux enregistrements (a) et (b) du mouvement du centre d'inertie G d'un palet sur une table à coussin d'air. Des étincelles à l'extrémité d'un stylet permettent de repérer la position de G par la trace qu'elles laissent sur le papier. La durée séparant deux étincelles est = 40 ms. La numérotation des positions est faite dans l'ordre chronologique.

Le schéma représentant le mouvement du palet est joint au texte.

La question est :

Pour l'enregistrement (a), déterminer le vecteur accélération aux points 3, 4, 5 et 6.

Mes recherches :

Je sais qu'il faut commencer par chercher les vitesses du palet aux instants 2, 3, 4, 5, 6 et 7, mais je ne sais pas comment le faire, l'énoncé ne donne pas beaucoup de données...

Ensuite, avec les vitesses, je pourrai utiliser la formule suivante :

aGi = (vi+1-vi-1)/2.

Merci à ceux qui pourront m'aider à résoudre cet exercice !
A bientôt.

Exercice Mécanique de Newton

Posté par
Heroes31
re : Exercice Mécanique de Newton 02-02-11 à 10:36

Bonjour,

Attention, si vous écrivez aGi = (vi+1-vi-1)/2, ce n'est pas correct !
La bonne expression est aGi = (vi+1-vi-1)/(2) !


Puisque vous avez besoin de la valeur de chaque vitesse instantanée, calculer la par cette formule :
vGi = (Gi+1Gi-1)/(2)
(distance / durée)

C'est-à-dire
1) Mesurer la longueur du segment Gi+1Gi-1
2) Calculer la valeur de v(Gi) en divisant par 2

Recommencer pour chaque vitesse nécessaire...

Finalement, procéder au calcul des différentes valeurs de l'accélération a(Gi)


Mon conseil :
Les calculs étant répétitifs, optez pour un tableur-grapheur (Excel, Calc, ...)

Posté par
LeViolet
re : Exercice Mécanique de Newton 02-02-11 à 21:17

Je vous remercie de cette réponse, je vais essayer tout de suite.

Merci !

Posté par
LeViolet
re : Exercice Mécanique de Newton 02-02-11 à 22:16

J'ai commencé à faire les calculs.

Pour calculer la vitesse instantanée au point 2, j'ai mesuré les distances :
- il y a 0,6 cm entre le point 1 et le point 2
- il y a 1,0 cm entre le point 2 et le point 3

En appliquant la formule vGi = (Gi+1Gi-1)/(2) j'obtiens le résultat suivant :
vG2 = (G3G1)/(2x40) = (1,6x0)/80 = O   (avec =40ms)

Or ce résultat n'est pas possible. Ai-je fais une erreur de calcul ?

Merci de la réponse que vous pourrez m'apporter.

Posté par
Heroes31
re : Exercice Mécanique de Newton 02-02-11 à 22:41

Citation :
Ai-je fais une erreur de calcul ?

Oui. Pourquoi multipliez-vous par 0 ?

La longueur du segment G1G3 = 1,6 cm (par mesure directe)
Ensuite, il faut tenir compte de l'échelle pour obtenir la distance réelle...

Et on calcule v(G2) = G1G3réelle / (240.10-3) = ... cm/s
(je vous conseille d'exprimer le temps en seconde...)

Posté par
LeViolet
re : Exercice Mécanique de Newton 02-02-11 à 22:59

C'était une erreur de ma part de multiplier par O...

Voici mon nouveau calcul :

J'ai mesuré la distance réelle entre les points 1 et 3 et elle vaut 3,75cm.

vG2 = (G3G1)/(2x40) = (3,75)/80 = O,O46 cm/s soit 0,47 m/s.

Ce qui est le bon résultat !
Merci beaucoup de l'aide que vous avez pu m'apporter, je vais pouvoir poursuivre l'exercice et calculer toutes les valeurs suivantes.

Posté par
Heroes31
re : Exercice Mécanique de Newton 02-02-11 à 23:18

Citation :
= (3,75)/80 = O,O46 cm/s soit 0,47 m/s.


Plutôt v = 3,75/(8010-3) = 46,8 cm/s, soit environ 0,47 m/s
(mais vous pouvez garder les cm/s étant donné que votre mobile ne se déplace pas très vite... vous aurez alors des accélérations en cm/s²)


- Bonne continuation -



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