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Mouvement rectiligne
Bonjour ,
je prépare mon tp de mécanique(c'est la première fois que j'en fais et j'ai peur de tout rater ) sur les mouvements de translations rectiligne ,j'ai lu le poly et les consignes mais il reste certaines choses que je n'ai pas comprises et comme a la fin du tp je dois rendre un compte rendu je veux vraiment bien maîtriser le sujet
Alors pour le matériel ,on aura :
-un coussin d'air ,un banc soufflant ,une soufflerie ,un lanceur ,4 cellules photoélectriques ,un chronomètre a 4 canaux et 2 mobiles .
A-mouvement rectiligne uniforme :
-1- je dois proposer une méthode pour réaliser un mouvement uniforme et les conditions ; pour avoir un mouvement uniforme , la vitesse doit etre constante donc le mobile doit etre soumis a des forces qui se compensent tout au long du mouvement (1ere loi de newton )
mais je sais pas comment faire ça en pratique ? et je dois choisir le mode de chronomètre qui correspond entre celui qui mesure le temps entre t=0 jusqu'à la première cellule photoélectrique ou l'autre mode qui affiche le temps entre chaque cellule ? sachant qu'a la fin je dois refaire les manip avec l'autre mode , je pense commencer avec le 2eme mode , si le mouvement est uniforme , le temps sera constant entre des points a distances égales
-2- avec un simple relevé de mesures ,je vérifie qu'il est uniforme , je regarde le temps mis pour parcourir les meme distances et je trouve que c'est le même .
-3-placer un aimant au bout du mobile.pour une position du bouton poussoir du lanceur, déterminer la vitesse du mobile . j'ai pas compris cette étape .
la vitesse d/t ou delta d/t (tho) , est ce que c'est la vitesse moyenne ou instantanée ?
-4-on pese le mobile , et on détermine Ec=1/2 mv² , est ce qu'elle est constante ? je dirais oui car la vitesse est constante mais je suis pas sure de ma justification .
-5-que dire de l'énergie mécanique ?Em=Ec+Ep ; elle est constante ?
-6-quelle sera la différence avec l'autre mode d chronomètre ?
B-Mouvement uniforme accéléré :
un rail horizontal ,avec un mobile sur un fil qui passe par une poulie est tiré vers le bas (en dehors de la table )par une masse .
-1- une méthode pour vérifier que le mouvement est uniformément accéléré ? je me sure la distance parcourus pour un delta t constant , je devrais trouver que la distance augmente .mais avec les cellules , je devrais pas plutôt mesurer le temps pour des distances égales , le temps devra diminuer .
-2- on me donne a=mg/(m+M) avec m la masse de la masse accrochée au fil et M la masse totale du mobile .
on veut mesurer expérimentalement le travail W de la force T qu'exerce e fil sur le mobile ,en déduire de nos mesures, la variation de Ec , je calcule la vitesse de mes mesures d/t ou je trouve la primitive de a ?
-3- que dire sur l'énergie mécanique du solide dans ce cas ?
au fur et a mesure que le solide se rapproche du sol Ec augmente et Ep diminue
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je suis consciente que tout ça est très théorique ,et on imagine un peu ce qui doit ce passer mais j'espère que vous pourriez m'aider .
merci beaucoup pour votre aide .
Bonjour.
Il est assez difficile de vous aider sans connaitre plus précisément les possibilités du matériel dont vous disposez (tout particulièrement le chronomètre).
...4 cellules photoélectriques ,un chronomètre a 4 canaux
...dois je choisir le mode de chronomètre qui correspond entre celui qui mesure le temps entre t=0 jusqu'à la première cellule photoélectrique ou l'autre mode qui affiche le temps entre chaque cellule ?
...la vitesse d/t ou delta d/t (tho) , est ce que c'est la vitesse moyenne ou instantanée ?
d/t (tho), mais il me semble que vous ne pourrez mesurer que des vitesses moyennes et puis je ne vois pas beaucoup de différences entre les deux modes de mesure évoqués.
Je pense qu'il est possible de déterminer la vitesse instantanée du mobile en procédant comme suit .
Fixer sur le mobile (avec un morceau de scotch ou un trombone) une bande de carton léger de faible largeur
x (1 cm par exemple).
Configurer le chrono de façon à ce qu'il mesure le temps pendant lequel le pinceau lumineux d'une cellule va être coupé par la bande de carton.
Disposer les cellules le long du trajet qui sera effectué par le mobile.
Le chrono va alors afficher les durées d'occultation (
t1, t2, t3 et t4) des cellules C1, C2, C3 et C4 par la bande de carton.
Ces durées correspondent à des déplacements
x du mobile à l'instant du passage du mobile aux points C1, C2, C3 et C4 ; ces déplacements étant petits par rapport à la longueur utile du banc, on pourra considérer que la vitesse instantanée du mobile lorsqu'il franchit la cellule Ci est : vi = x / ti
Cette méthode est utilisable pour l'étude du mouvement rectiligne uniforme comme pour l'étude du mouvement uniformément varié.
-3-placer un aimant au bout du mobile.pour une position du bouton poussoir du lanceur, déterminer la vitesse du mobile . j'ai pas compris cette étape .
OK pour 4 et 5. Si la masse du mobile et sa vitesse sont constantes tout au long du trajet, Ec est évidemment constante. Comme le banc est horizontal, l'altitude du mobile ne varie pas et Ep est elle aussi constante. De même pour Em = Ec + Ep.
-6-quelle sera la différence avec l'autre mode d chronomètre ?
B-1- une méthode pour vérifier que le mouvement est uniformément accéléré ?
Exploitez les mesures en construisant, par exemple la courbe vi2 = f(xi).
Si les points obtenus sont sensiblement alignés, vous aurez ainsi vérifié une relation caractéristique du mouvement rectiligne uniformément varié : v2 - v02 = 2 a (x - x0) (qui devient, si le système est abandonné sans vitesse initiale : v2 = 2 a x).
Le coefficient directeur de la droite obtenue représente alors, la quantité 2 a, ce qui permet de déduire l'accélération expérimentale qui pourra être comparée à l'accélération théorique ath = mg/(m+M)
on veut mesurer expérimentalement le travail W de la force T qu'exerce e fil sur le mobile ,en déduire de nos mesures, la variation de Ec , je calcule la vitesse de mes mesures d/t ou je trouve la primitive de a ?
Bon je vais décrocher pour ce soir.
A plus.
Bonjour ,
merci beaucoup pour votre réponse , j'ai finalement compris la différence entre les deux modes de chronomètre :le premier mesure le temps de t=0 jusqu'à la première occultation d'une cellule(le temps augmente par exemple a t1=5s t2=10 ...) , avec le 2eme mode , le chronomètre a 4 canaux (4 écrans d'affichage qui correspondent a chaque cellule ) affiche la durée de chaque occultation (le mouvement est uniforme donc les temps mesures doivent être égaux ).
je voulais dire la distance/temps , je sais pas pourquoi j'ai rajouté tho.
merci
D'accord, avec les précisions que vous donnez, je comprends mieux les deux modes de fonctionnement du chrono.
Si vous utilisez le premier mode, vous allez déterminer les dates de passage du mobile (t1, t2...) aux points d'abscisses x1, x2... où sont placées les cellules C1, C2...
L'exploitation des mesures consistera à tracer, soit la courbe x = f(t) dans le cas du mouvement uniforme, soit la courbe x = f(t2) dans le cas du mouvement uniformément varié.
Pour ce qui concerne le second mode du chrono, reportez vous à mon précédent message.
Bonne continuation et à un de ces jours peut-être.
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