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mécanique chute d'une bille dans un fluide

Posté par
nemesis
05-10-08 à 13:51

Bonjour à tous,
Je suis bloquée sur la résolution de mon exo à cause d'un problème de force , pourriez-vous me donner un petit coup de main ?
On étudie le mouvement d'une bille de verre immergée dans l'huile contenue dans une éprouvette.On l'immerge totalement et on l'abandonne sans vitesse initiale.
1)déterminer les forces agissant sur la bille à l'instant ou elle a été lâchée.
2)Comment varie le vecteur vitesse à partir de cet instant?
Données: Masse volumique du verre v=2.6g.cm-3
masse volumique de l'huile h=0.97g.cm-3
rayon du solide r=0.5cm g=0.97N.kg-1

1)J'ai trouvé le poids de la bille en verre : P=mg=v.Vbille.g
la poussée d'archimède: A=h.Vbille.g
et une force de frottements:F. Je n'ai pas plus d'infos sur la force de frottements , on ne sait pas d'après l'énoncé si les frottements sont forts ou pas , F est proportionnelle à la vitesse.

pour répondre à la question 2 j'ai appliqué la relation fondamentale de la dynamique : somme de forces =m.a
j'ai développé mon expression et j'obtiens(F+g(h-v))/(v.Vbille)= dv/dt
et après je suis un peu coincée pour remonter jusqu'à la vitesse vu qu'on me demande sa variation; est ce la bonne démarche et la bonne expression ?

Merci pour votre aide , à bientôt.

Posté par
Pimousse31
re : mécanique chute d'une bille dans un fluide 05-10-08 à 22:20

Bonjour,

Il faut utiliser dans ton équation que la force de frottements est proportionnelle à la vitesse (et bien sûr en sens opposé), ce qui donne :
F=-kv
Ceci te donne une équation différentielle linéaire du premier ordre pour la vitesse, et tu connais la condition initiale (vitesse nulle), la résolution est donc facile.

Attention : tu as oublié le volume de la bille dans la poussée d'archimède dans l'équation du mouvement.



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