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Mouvement dans un champ de pesanteur
Bonjour à tous. Lorsque je fais l'expérience du mouvement d'une balle dans un champ de pesanteur, j'obtiens tous les éléments qui caractérisent ce mouvement. Mais je n'arrive à déterminer expérimentalement la force de frottement ou la résistance de l'air au mouvement de la balle. J'aimerai que quelqu'un m'aide.
Merci d'avance.
Bonjour
j'obtiens tous les éléments qui caractérisent ce mouvement
Peux-tu préciser ce que sont "tous les éléments" ?
En général, on caractérise la force de frottement exercée par l'air par la relation :
S: aire de la section droite :
.R2 avec : R : rayon.
Evidemment, la situation se complique en cas d'effet (rotation de la balle sur elle-même) : effet coupé, effet lifté...
Les éléments dont j'ai fait référence la masse du projectile, la portée, l'angle du tir, la flèche, la vitesse initiale.
En fait cet exercice est pour mon cadet qui est au lycée et je ne pense pas qu'il comprendra ceci ou alors si c'est à son niveau. Je me questionne s'il n'y a pas une méthode expérimentale qui conviendrait pour son niveau car on leur a donné cet exercice comme TP.
Au niveau lycée, on se contente souvent de mouvement suffisamment lent (vitesse initiale faible) pour que l'on puisse négliger l'influence de la force de frottement. On obtient ainsi un mouvement parabolique très classique au niveau terminale. On peut alors tracer x en fonction de t et vérifier que l'on obtient une droite de pente Vo.cos(
). On trace ensuite y en fonction de t pour vérifier :
y=-(1/2)g.t2+Vo.sin().t
Les documents sur cette étude abondent sur le net.
Je pense qu'il y a incompréhension car ce n'est pas ceci le but de l'exercice (expérience). Il s'agit de lancer une balle à une vitesse quelconque et déterminer les paramètres du mouvement à l'instar de la force de frottement chose qu'il n'arrive pas à déterminer expérimentalement. On n'a pas demandé de faire une étude théorie du phénomène.
Au niveau enseignement secondaire, on apprend à déterminer expérimentalement le vecteur accélération et le vecteur vitesse
en différents points de la trajectoire.Si les frottements ne sont pas négligeables :
En ces différents points, tu pourrais représenter graphiquement le vecteur . Tu pourrais alors :
1) vérifier s'il est bien colinéaire au vecteur ;
2) connaissant la vitesse, la masse volumique de l'air à la température de l'air extérieur, le rayon de la balle et sa masse, calculer la valeur de Cx.
3) voir si Cx reste sensiblement une constante le long de la trajectoire.
PS : cela me paraît un peu ambitieux au niveau terminale... Si la vitesse initiale de la balle est faible, il est très probable que la différence reste, compte tenu des incertitudes de mesures, très proche du vecteur nul et ne permette pas une mesure fiable de Cx.
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