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Niveau seconde
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Physique.

Posté par
Setif-19
08-03-11 à 15:35

On lâche une bille sans vitesse initiale d'une d'une hauteur h0=2m et on prend des photos à la cadence ultra-rapide d'une photo toutes les 50ms. L'appareil reste fixe dans le référentiel terrestre.
Les différentes distances parcourues par la bille entre chaque photo, sont données dans le tableau ci-dessous:
     A1  A2  A3  A4  A5  A6  A7  A8
d(cm)0  1,5  4  5,5 8,5 11,5 13  16

1°) Comment appelle-t-on cette technique de prise de photos? (Si quelqu'un peut me répondre à cette question ce serait super gentil de sa part.)  

2°) Décrire le mouvement de la bille. (J'y ai répondu, mais votre opinion m'intéresse.)

3°) Quelle force est appliquée sur la bille? (On néglige les frottements de l'air.) (J'y ai aussi répondu, mais votre opinion m'intéresse toujours.)

4°) Donner les caractéristiques de cette force et justifier alors le mouvement de la bille. (Pareil que pour 2°) & 3°))

5°) Calculer la distance entre A1 et les autres points. (Je veux encore et toujours connaître votre opinion, malgré que j'y ai répondu.)

6°) Vérifier que la distance parcourue depuis le lâcher est donnée par la formule: d=1/2 g t², où t est la durée de parcours en secondes et g= 9.8 m.s-². (J'y ai pas répondu, j'aimerais bien de l'aide svp.)

7°) Calculer la vitesse moyenne de la bille entre A1 et A8. (Je m'intéresse là aussi a votre avis.)

8°) Sachant que la masse de la bille est 100g, calculer son poids. (Toujours pareil, je veux connaître votre avis.)

9°) On réalise la même expérience dans de l'huile, une force de frottement s'oppose au mouvement.
Quelle valeur doit avoir cette force pour que le mouvement de la bille soit rectiligne uniforme? (Répondu, mais répondez vous aussi.)

Merci de votre aide, si vous ma l'apporter, surtout sur les questions auquel j'ai pas encore répondu, il n'y en a que deux je crois, peut-être même trois, mais bref, merci beaucoup.

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 09-03-11 à 08:58

Bonjour quand même...

Je crois que tu ne comprends pas bien le principe de ce forum.

Voici les deux premières phrases du mode d'emploi :

Citation :
Le but du forum est d'aider les élèves à faire leurs exercices et non de faire leurs exercices à leur place.
N'envoyez pas le sujet d'un exercice sans montrer que vous y avez travaillé.


Donc... si tu veux "notre avis", tu commences par poster tes propositions de réponse et c'est seulement comme cela que l'on pourra avoir un avis sur ton travail !
_________________

Question 1 : ton livre emploie certainement à de nombreuses reprises le nom de "chronophotographie". C'est probablement la réponse attendue.

Question 2 : Comment nommes-tu le mouvement de la bille ?

Posté par
Setif-19
re : Physique. 09-03-11 à 11:10

Oui, excuse moi!! Bonjour!!
En fait c'est que l'exercice j'y arrive tellement pas, ça ma souler et j'ai pas lu les regle du forum!! J'le fait jamais d'ailleurs!! Mais je le ferais!!
Alors dans mon livre de physique ça ne parle pas du tout, dans aucune leçon, de photo, ou tout ce qui est en rapport avec la photo, c'est pour ça que je demande la réponse!! D'ailleurs c'est même pas un livre, mais un cahier de cours, j'ai pas de manuel.
Sinon les réponses à mes questions sont:
2°) La trajectoire de la bille est une droite, donc le mouvement est rectiligne.

3°) La force appliquée sur la bille est son poids.

4°) Les caractéristiques du poids sont: la direction, le sens, et le point d'application. Sa direction est vertical, son sens est du haut vers la bas, et son point d'application est son centre de gravité.

5°) De A1 à A2, il y a 1,5 cm.
De A1 à A3, il y a 5,5 cm.
De A1 à A4, il y a 11 cm.
De A1 à A5, il y a 19,5 cm.
De A1 à A6, il y a 31 cm.
De A1 à A7, il y a 44 cm.
De A1 à A8, il y a 60 cm.

7°) Vitesse= distance/temps. Entre A1 et A8 il y a 60 cm. Pour le temps je suis pas sûre, s'il faut que je mette 50ms ou 350ms. Avec 50ms: v=60/50= 1.2. Et avec 350ms: v=60/350= 0.1714285714. Pour moi le plus logique est donc 50ms, mais sans certitude.

8°) Poids=mg= 100 x 9.8 = 980.
Le poids de la bille est 980 N.

9°) Cette force doit avoir une valeur constante, pour que le mouvement de la bille soit rectiligne uniforme.

Voilà, et encore désolé, pour ne pas avoir lu les règles!! Je les lirait!! Et merci à toi si tu m'aide!!

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 09-03-11 à 11:29

Question 1 : chronophotographie

Question 2 : oui, le mouvement est rectiligne ; mais c'est une réponse insuffisante ; tu dois choisir entre "mouvement rectiligne uniforme" et "mouvement rectiligne accéléré". Ton choix ? (relis par exemple la question 9 ; cela devrait te mettre sur la voie).

Question 3 : oui, le poids

Question 4 : normalement c'est ici qu'il faudrait aussi indiquer l'intensité du poids (c'est la question 8) ; d'accord pour les trois autres caractéristiques : direction verticale, sens du haut vers les bas et application au centre de gravité de la bille.
Mais ta réponse est insuffisante : on te demande de justifier le type de mouvement (justifier la réponse à la question 2). Revois les première et deuxième lois de Newton pour répondre.

Question 5 : c'est bon

Question 6 : la question 6 suit la question 5 (comme toujours ! ) ; tu viens de calculer les distances depuis le départ.
Il est facile de connaître les temps depuis le départ pour chaque photo.
Donc tu vas pouvoir vérifier la relation entre la distance parcourue et le temps de parcours.

Question 7 : Il y a 50 ms entre chaque photo. Combien de temps s'écoule entre la première photo (départ) et la photo 8 ?

Question 8 : Quand on calcule le poids, quelle est l'unité de la masse ?

Question 9 : oui, mais on complétera la réponse quand tu auras répondu aux autres questions en suspens.

C'est bien !

A toi maintenant.

Posté par
Setif-19
re : Physique. 09-03-11 à 12:07

Je vais le faire et ce soir je te rend mes réponses!! Merci beaucoup.

Posté par
Setif-19
re : Physique. 09-03-11 à 15:06

Alors voici mes réponses:
1°) Cette technique de prises de photos s'appelle: chronophotographie.

2°) La trajectoire est une droite, donc le mouvement est rectiligne accéléré. ( Parce que la vitesse de la bille augmente entre chaque distances, mais je vais le mettre dans la réponse 4.)

3°) La force appliquée sur la bille est son poids.

4°) Les caractéristiques du poids sont: la direction, le sens, le point d'application et de l'intensité  du poids. Le mouvement est rectiligne accéléré, parce que la vitesse de la bille augmente entre chaque distances.

5°) De A1 à A2, il y a 1,5 cm.
De A1 à A3, il y a 5,5 cm.
De A1 à A4, il y a 11 cm.
De A1 à A5, il y a 19,5 cm.
De A1 à A6, il y a 31 cm.
De A1 à A7, il y a 44 cm.
De A1 à A8, il y a 60 cm.

6°) d=1/2gt². 60=1/2x9.8xt². t²=60x2/9.8= 12.25 (environ).
Temps²= 12.25. Temps==3.5.
d=1/2gt²= 1/2x9.8x3.5² =60 cm.
La distance parcourue depuis le lâcher est bien vérifier par la formule: d=1/2gt².

7°) Vitesse=distance/temps. Vitesse=60/3.5=17.14 m.s-1.
La vitesse de la bille est de 17.14 m.s-1.

8°) Poids= mg= 100x9.8= 980 g.
Le poids de la bille est de 980 g.

9°) Cette force doit avoir une valeur constante, pour que le mouvement de la bille soit rectiligne uniforme.

Voilà, j'espere que c'est ça!! Merci encore!!

Posté par
Setif-19
re : Physique. 09-03-11 à 15:07

Pour la question 6°) Temps²=12.25. Temps=racine de 12.25=3.5.

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 09-03-11 à 17:14


Question 1 : d'accord

Question 2 : le mouvement est rectiligne accéléré ; en effet la distance parcourue augmente entre chacune des photos qui sont prises à intervalles de temps égaux.

Question 3 : oui

Question 4 : ta première réponse était meilleure :

Citation :
Les caractéristiques d'une force sont: la direction, le sens, le point d'application et l'intensité. Pour le poids : sa direction est verticale, son sens est du haut vers la bas, et son point d'application est le centre de gravité de la bille ; l'intensité du poids est calculée à la question 8.


Question 5 : oui

Question 6 : voici comment j'aurais fait :
instant00,050 s0,100 s0,150 s0,200 s0,250 s0,300 s0,350 s
distance mesurée0,000 m0,015 m0,055 m0,110 m0,195 m0,310 m0,440 m0,600 m
distance calculée0,000 m0,012 m0,049 m0,110 m0,196 m0,306 m0,441 m0,600 m


On constate un bon accord entre les valeurs mesurées et les valeurs calculées par la relation d = (1/2).g.t2 avec g = 9,8 m.s-2

Question 7 :

Tu dois apprendre à utiliser les bonnes unités ! Quelle est l'unité de longueur dans le système SI ? Quelle est l'unité de temps dans le système SI ?

Ne recommence pas tout ton problème ! Réponds seulement à la question 7

Posté par
Setif-19
re : Physique. 09-03-11 à 18:33

Merci beaucoup!!
Pour la question 7: c'est cm.s?!

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 09-03-11 à 18:38

En physique : une réponse numérique, c'est la valeur et l'unité.

Je ne peux pas te répondre. Il faut que tu indiques la valeur trouvée avec la bonne unité.

Je pose à nouveau mes questions (très importantes) :
. quelle est l'unité SI de longueur ?
. quelle est l'unité SI de temps (ou de durée) ?

J'ajoute pour la suite :
. quelle est l'unité SI de masse ?

J'attends les réponses à ces trois questions avant de t'aider pour la suite de l'exercice.

Posté par
Setif-19
re : Physique. 09-03-11 à 18:56

L'unité SI de masse c'est: kilogramme.
L'unité SI de longueur c'est: mètre.
Et l'unité SI de temps c'est: secondes.

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 09-03-11 à 19:01

Parfait !

Alors maintenant (sans oublier les trois bonnes réponses que tu viens de donner) tu peux refaire les questions 7 et 8

Posté par
Setif-19
re : Physique. 09-03-11 à 19:05

Donc pour la question 7°) C'est en m.s. Et pour la question 8°) C'est kilogramme.

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 09-03-11 à 19:08

J'ai déjà répondu qu'il m'est impossible de dire si c'est bon ou non.

Il faut une valeur et une unité.

Tu ne donnes pas la valeur, donc je ne peux pas répondre.

Posté par
Setif-19
re : Physique. 09-03-11 à 19:11

Question 7°) 17.14 m.s. Question 8°) 980 kg.

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 09-03-11 à 19:20

Trois fois faux...

Tu vois que j'ai bien fait d'insister !

Question 7 :

Quelle est la distance parcourue, en mètre ?

Quelle est la durée de la chute, en seconde ?

Et donc quelle est la vitesse moyenne, en mètre par seconde ; attention au symbole : m.s-1 et pas m.s

Question 8 :

Quelle est la masse, en kilogramme ?

Et donc quel est le poids ?

Quelle est l'unité de poids (ou de force, le poids est une force) dans le SI ?

Posté par
Setif-19
re : Physique. 09-03-11 à 19:24

Question 7°) C'est 50 ms, ms ça veut dire minutes?! Et donc je doit convertir en secondes!! Et 60 cm je convertie en mètres?!

Question 8°) Je convertie 100g en kg!!

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 10-03-11 à 07:45

Voilà certainement une conclusion de cet exercice pour ton progrès :

Tu dois absolument revoir les unités (celles du système international d'unités, le SI), leurs multiples et sous-multiples, leurs symboles. Les conversions.

Tu sais que mm est le symbole de millimètre.
Tu as déjà fait un peu d'électricité et tu en feras plus l'an prochain : mV est le symbole de millivolt et mA celui de milliampère
ms est le symbole de milliseconde !

Si tu avais bien étudié le tableau que j'ai posté (hier à 17 h 14) tu aurais eu rapidement la solution.

Quant au symbole de la minute de temps c'est min (avec une dérogation comme dans 7 h 42 mn 10 s).

Les unités sont à la base de la physique. Il faut savoir ce chapitre sans hésitation.

Posté par
Setif-19
re : Physique. 10-03-11 à 10:05

Je savais pas du tout que ms=millisecondes, donc merci de me l'avoir dit!!
Et donc il faut bien que je convertisse ou pas?!

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 10-03-11 à 10:13

Oui, il faut convertir dans les unités du SI ; c'est une excellente habitude à prendre. Quand tu seras plus avancé, tu pourras parfois t'en dispenser, mais on verra alors...

Posté par
Setif-19
re : Physique. 10-03-11 à 10:18

OK, merci tu m'as bien aider c'est gentil, je comprend mieux l'exercice maintenant!! Mais juste une dernière question, à quoi correspond la distance calculée, dans ton tableau?

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 10-03-11 à 10:26



La distance est calculée à partir de la relation que l'on demande de vérifier :

d = (1/2).g.t2

g = 9,8 m.s-2

donc la distance calculée vaut d = (1/2) 9,8.t2 = 4,9 t2

t varie de 0 s à 0,350 s

la distance d est obtenue en mètre
_______________

Je voudrais vraiment voir tes réponses aux questions 7, 8 et 9

Posté par
Setif-19
re : Physique. 10-03-11 à 10:29

Aah ok!! Pour les réponses je fait les exercices et je te les donnent!!

Posté par
Setif-19
re : Physique. 10-03-11 à 10:46

7°) Vitesse=distance/temps. Vitesse= 0.600m/0.350s= 1.7 m.s-1.

8°) 100g=0.1kg. Poids= mg= 0.1x9.8= 0.98kg.
Le poids de la bille est de 0.98kg.

9°) Cette force doit avoir une valeur consatnte, pour que le mouvement de la bille soit rectiligne uniforme. (Je vois pas ce que je pourrais dire de plus.)

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 10-03-11 à 10:51

Question 7 : oui

Question 8 : non.
Quelle est l'unité de poids ?
Le kilogramme est l'unité de masse.
Te rends-tu compte qu'écrire que 0,1 kg est égal à 0,98 kg ne peut pas être juste ?

Question 9 : dans l'huile il n'y aura pas que le poids et la force de frottement ; il y a une troisième force que l'on ne peut pas négliger. Laquelle ?
Mais ton début de réponse montre que tu as compris le principe.

Posté par
Setif-19
re : Physique. 10-03-11 à 11:44

Pour la question 8°) je vois vraiment pas ce que ça pourrait être, 0.98kg m.s-2??!

Et pour la question 9°) je vais voir par rapport à mon cours si je peut approfondir ma réponse.

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 10-03-11 à 11:52

Je te félicite pour cette unité que tu as correctement inventée : kg.m.s-2

Mais c'est compliqué à écrire et il y a longtemps qu'elle a reçu un nom et un symbole : le newton dont le symbole est N

Un objet de masse 100 g = 0,1 kg a, sur la Terre, un poids de 0,98 newton (ou 0,98 N )
_______________

Il faut vraiment que tu travailles les unités ! !
_______________

Je te laisse chercher pour la question 9. Le phénomène important est que la bille se trouve immergée dans un fluide, un liquide, qui est ici de l'huile.

Posté par
Setif-19
re : Physique. 10-03-11 à 11:58

Si tu m'avais dit que c'étais faux sans me donner la réponse je t'aurais dit alors je vais mettre Newton. Quand tu m'as posé la question:Quand on calcule le poids, quelle est l'unité de la masse ? Je croyais que ce n'étais pas Newton, c'est pour ça que j'ai changé.

Merci beaucoup de ton aide, ça à été très gentil de ta part, je comprend un peu mieux la physique maintenant!

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 10-03-11 à 12:01

Je t'en prie.

J'attends ton analyse des forces qui agissent sur une bille en descente dans un liquide.

Posté par
Setif-19
re : Physique. 10-03-11 à 14:00

Les forces qui agissent: c'est la force de la pesanteur, l'attraction moléculaire, la poussée d'Archimède. C'est la force de la pesanteur qui tend a faire descendre la bille?!

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 10-03-11 à 15:08

Les forces en jeu sont :
. le poids, force de direction verticale, orientée du haut vers la bas
. la poussée d'Archimède, force de direction verticale, orientée du bas vers le haut
. la force de frottement dans l'huile, force opposée au déplacement, donc force opposée à la vitesse.

Quelles sont les caractéristiques (direction et sens) de la force de frottement dans l'huile ?

Peux-tu maintenant écrire une réponse plus complète à la question 9 ?

Posté par
Setif-19
re : Physique. 10-03-11 à 15:30

La direction est horizontale, et le sens du bas vers la haut.

Et je vois pas ce que je pourrais dire de plus!!

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 10-03-11 à 16:08

La force de frottement est une force dont la direction est verticale et le sens du bas vers le haut.

En vertu de la première loi de Newton le mouvement sera rectiligne et uniforme si la résultante des trois forces est nulle. Or les trois forces appliquées à la bille sont colinéaires (toutes les trois de direction verticale). En conséquence il faut que la somme de la force de frottement et de la poussée d'Archimède soit égale au poids.

Posté par
Setif-19
re : Physique. 10-03-11 à 16:27

Ca devient de moins en moins compréhensible ce que tu me dit, je vais simplement mettre: 9°) Cette force doit avoir une valeur constante, pour que le mouvement de la bille soit rectiligne uniforme.

Je te remercie sincérement de ton aide.

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 10-03-11 à 17:20

Eh bien ce sera faux...

Avec une force de frottement de valeur constante, le mouvement pourrait très bien être accéléré !

Posté par
Setif-19
re : Physique. 10-03-11 à 17:49

Oh pour une question, tu m'as déjà bien aider. Dans mon cahier de cours c'est écris que pour qu'un mouvement soit rectiligne uniforme, il faut que la valeur de la force soit constante. Donc je vais mettre ça.
Merci encore de ton aide!! C'est très gentil.

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 10-03-11 à 18:00

Alors il faut que tu corriges ton cahier de cours.

Pour qu'un mouvement soit rectiligne et uniforme il faut que la résultante des forces appliquées soit nulle.

C'est la "première loi de Newton" qui a été trouvée en fait par Galilée.

Posté par
Setif-19
re : Physique. 10-03-11 à 18:31

Je regarderais dans un manuel de physique si j'arrive a trouver et surtout a comprendre!! Mon cahier de cours n'est pas du tout complet, je sais... Mais c'est pas trop de ma faute, plus de celui qui a rédigé les cours qui sont dedans.
Mais bon, merci et bon week-end!

Posté par
Coll Moderateur
re : Physique. 10-03-11 à 18:40

Je t'en prie.
Bon week-end à toi aussi et à une prochaine fois !



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