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exo cinématique vitesse/accélération

Posté par
noob
13-06-13 à 09:20

Coucou, je suis de retour avec encore un exo pour me préparer à l'année prochaine (donc pas vraiment niveau term s), mais qui me semble TRES curieux et qui me fait clairement douter de ce que j'ai fait.

Le voici:

"la chute verticale d'une bille est étudiée par chronophotographie. On obtient les résultats suivants (il y a un tableau en bas), la bille étant lâchée à t=0 sans vitesse initiale de la position z=0, et l'axe vertical 0z étant orienté vers le bas."

Ensuite il y la représentation simple d'un axe horizontal (sans nom mais pas utile) et de l'axe 0z vertical contenant le point M.

Les valeurs du tableau:

t (ns): 0  50  100  150  200  250  300  350  400  450  500

z(mm):  0  10  50   110  195  300  440  600  785  1000 1225


Le truc, c'est que la distance parcourue me semble énorme pour les intervalles de temps extrêmement petits donnés (ça peut bien être que des nanosecondes non???), donc mes résultats sont un peu surréaliste.
Passons aux questions pour voir ça:

"1.Tracer la courbe z(t). Dans le repère choisi ci-dessus (ils parlent du schéma avec le point M que j'ai décris plus haut je pense), quels sont les signes des valeurs algébriques de vitesse et accélération?"

Donc j'ai tracé une courbe avec un axe z en mm et t en ns. Et à la question j'ai répondu positives car l'axe 0z est orienté vers le bas (donc vect g sur l'axe 0z= g).

"2.Calculer la vitesse moyenne entre t=250ns et t=300s. Calculer la vitesse instantanée pour t=300ns."

Bon c'est que j'ai fini par me demander si ns pouvait éventuellement signifier autre chose que nanosecondes, vu les résultats invraisemblables que ça donne.
Pour la vitesse moyenne j'ai plus la feuille avec moi mais j'avais trouvé 2.8*10^6 m/s il me semble, ou 2.6, enfin bref ce genre là.

Pour la vitesse instantanée j'ai juste calculer la vitesse moyenne entre l'intervalle de temps avant (250) et après (350) 300ns. Il me semble que j'avais trouvé 3*10^6m/s mais encore une fois c'est plus pour la démarche que le résultat que je viens demander votre aide. La vitesse est incroyablement élevée.

"3.Tracer la courbe z=f(t^2), conclure"

Au début j'ai pas trop compris ce qu'on me demandait mais j'ai juste tracé une courbe avec un axe z en mm, et un axe t^2 toujours en ns (pas facile coté échelle même avec du papier millimétré). Ca donnait à peu près une droite, j'ai donc mis que j'en concluais que la distance était proportionnelle au carré du temps, c'était ce qui était demandé?

"4.En première approximation, le mouvement de chute verticale est rectiligne uniformément accéléré. Etablir l'équation du mouvement.
Déduire une valeur de g au lieu d'expérience."

Donc bon j'ai fait a=g (axe orienté vers le bas) donc a=az.
En intégrant V= gt^2+K, avec K constante.
Aux cond initiales on sait que V=0 donc V=gt^2.
En ré-intégrant on a z(t)=1/2gt^2+K', or on sait aussi que z(t=0)= 0, donc on a:
z(t)=1/2gt^2.

Puis j'ai pris la position de l'expérience t=50ns et z=10mm pour trouver g qui était (je me rappelle plus la valeur précise) de 8XX N, ce qui est assez monstrueux encore et toujours du aux intervalles de temps vraiment petits.
Y avait pas de piège?


Merci d'avance de vos lumières : o.

Posté par
noob
re : exo cinématique vitesse/accélération 13-06-13 à 09:30

Arg j'arrive pas à éditer.

Bon du coup j'apporte les rectifications après coup vu que j'ai été étourdi:
bien entendu, au 2. je voulais dire "entre t=250ns et t=300ns
et à la réponse du 4. la vitesse que j'avais mise était V=gt+K et V=gt
je sais pas pourquoi j'ai écrit t au carré...

Posté par
Iamat
re : exo cinématique vitesse/accélération 13-06-13 à 09:48

Salut,

j'aurais fait la même chose que toi, c'est bien que tu sois dérangé par les valeurs obtenues.

La seule remarque concerne l'unité de g ce n'est pas des N mais des N/kg ou m/s²

Posté par
Iamat
re : exo cinématique vitesse/accélération 13-06-13 à 09:51

ton ns ce ne serait pas un ms avec le m à moitié effacé?

Posté par
noob
re : exo cinématique vitesse/accélération 13-06-13 à 10:53

Non j'avais remarqué que dans les questions l'unité inscrite était toujours la même, ns, donc je me suis dit soit je connais pas une unité existante soit vaut mieux que je continue avec.
Je suis content d'entendre dans ce contexte c'était le mieux à faire.

Sinon pour le N c'est encore une étourderie de ma part (je m'excuse je manque un peu de sommeil, j'ai vraiment l'impression que mon post initial est vraiment pas propre), je voulais dire N/kg comme unité.
Merci de votre réponse.

Posté par
J-P
re : exo cinématique vitesse/accélération 13-06-13 à 11:28

Pas sûr que c'était le mieux à faire (poursuivre avec des ns)

Quand on tombe sur des résultats qui semblent bizarres, il faut se poser la question de savoir s'ils sont faux et si oui pourquoi.

Ici, il est évident que l'unité des temps (avec les valeurs indiquées) aurait du être des ms.



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