C'st un de mes exercices pour mon DM de physique, et jrrive pas, si vous pourriez m'aider s'il vous plaît^^
Enoncé :
On laisse tomber verticalement une bille de masse m=0.20kg d'une hauteur H=1.25m au dessus du sol. L'impact de la bille prvoque, sur le revêtement, une petite déformation permanente de profondeur h, appelée la distance d'arrêt. On modélise le mouvement pendant le choc en considérant que la force R exercée par le sol sur la bille est verticale et de valeur constante.
Voici la première question :
1.a.Le revêtement est d'abord du bois. On trouve h=2.0mm . Calculer la force exercée par le revêtement sur la bille pendant le choc.
b. Même question dans le cas où le revêtement est du sable; on trouve alors h=1.4cm
Si vous pourriez m'aider je comprends pas
Merci d'avance x)
salut: RoCkEuSe59x
1)il s'agit ici d'un mvt composé de deux phases : la 1ère phase c'est un mvt accéléré de chute libre ds l'air (qui se fait sans frottement, car non signalé) .
la 2ème phase c'est un mvt retrdé de la bille lorsqu'elle s'enfonce soit ds le bois ou ds le sable.
faisons un schéma :
etude de la 1ère phase :
système étudié: {la bille}
bilan des forces: le poids de la bille.
représentation (voir schéma)
application. de la 2ème loi de Newton:
projection sur l'axe ox: +P=m.a ( ax=a car pas de mvt suivant l'axe oy)
d'ou : a= g
pour avoir lavitesse avec laquele la bile touche le sol au pnt A , on applique la relation indépendante de temps entre le pt de déppart O et le pt A :
vA2-vo2=2.g H
or: vo=o ----> vA2=2.g.H
etude de la 2ère phase :
sur le revêtement lorsque la bille s'enfonce .
système étudié: {la bille}
bilan des forces: le poids de la bille.+ la force R exercée par le sol sur la bille qui est verticale et de valeur constante.
représentation (voir schéma)
application. de la 2ème loi de Newton
projection sur l'axe ox: P-R=m.a' --->R=m(g-a') .
applicons la relation indépendante de temps entre le pt A et le pot d'arret de la bile au fond du sol.
vF2-vA2=2ah
or : vF=0
-vA2=2a'h
d'ou:
a'=(-vA2)/2h
la vitesse en A a été determinée ds la 1ère phase.
on remplace vA2=2.g.H
on trouve:
a'=(-g.H)/h
en remplaçant ds l'ex de R ( R=m(g-a') )
on aura:
R=mg{1+(H/h)}=1227N
grace à l'action du poids de la bille celle ci a reçu une vitesse durant l'altitude H=2m=2000mm
alors que grace à l'action de la réaction R la bille s'est arrétée ds le sol après 2mm.
ds le cas du bois
[c'est une force très intense execée par le bois sur la bille et par conséquence la bille ne s'est enfoncée ds le bois que de 2mm.
b. Même question dans le cas où le revêtement est du sable; on trouve alors h=1.4cm.
ds le cas du bois
la force exercée par le sable est moins intense pour cette raison la bille s'est enfoncée dedans de 140mm.
pour faire un schéma plus réél consédérons que le diamètre de la bille = 10mm
ds le 1er cas 20% qui vas s'enfoncer ds le bois.
ds le deuxième cas elle s'enfoncera d'une distance= 14 fois le diamètre
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