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propulsion physique problème
Bonsoir,
Voici l'énoncé sur lequel j'aurais besoin de votre aide :
Document 1 - Principe de la fusée a eau :
Il s'agit généralement d'une simple bouteille de boisson gazeuse qui peut être améliorée par divers équipements. De l'air est injecté sous pression (grâce à une pompe a vélo) dans la fusée fixée sur une base de lancement et préalablement remplie a 1/4 d'eau. Sous le seul effet de la pression pour les lanceurs basiques, ou par commande manuelle pour les lanceurs plus évolués, la bouteille est libérée de son support et s'élève à la verticale(en théorie), poussée par l'air et l'eau qui s'en échappe avec force par le goulot.
Document 3 :
Le mouvement d'une fusée a eau est enregistré grâce à une caméra posée au sol. Le repère est tel que Ox est horizontal Oy vertical vers le haut.A l'aide d'un logiciel, le pointage du centre de la fusée permet d'avoir accès à ses positions x(t) et y(t) tout les 1/25 ème de seconde, image après image.
Les points sont les diverses positions occupées par la fusée au cours du temps. la courbe bleue est une modélisation par une parabole d'équation y= -ax^2+bx+c
Questions
1) Dans quel référentiel s'effectue l'étude du mouvement de la fusée a eau, assimilée à un point matériel?
2)a) D'après la deuxième loi de Newton, déduire la nature du mouvement selon Ox et selon Oy
3)a) La modélisation par la parabole est-elle satisfaisante au démarrage de la fusée?
b) Pour quelle raison?
4)a) Au démarrage, la fusée constitue-t-elle un système fermé?
b) Si non, quelle conséquence cela a-t-il ?
Mes réponses :
B)1) le référentiel est le lieu où va être expulser la fusée a eau .
2)a)mouvement uniformément varié
3)a)non car de 0 a 12m, elle ne suit pas la parabole
b) je pense que c'est a cause de la réaction de l'eau avec l'air.
4)a) Oui
b) je pense que la fusée s'envolerait dés que l'on introduit un tout petit peu d'air, elle ne pourra pas être rempli d'air en faite.
Voila, merci d'avance de votre aide.
_____________
***Topic remanié pour plus de clarté***
Bonjour,
B)
1) un référentiel est plus qu'un lieu
On te dit : "le mouvement est enregistré grace a une caméra fixée au sol"
Donc l'étude du mvt est faite dans le réferentiel ....
2a) la fusée est soumise a son poids , à la poussée provenant de l'éjection de l'eau et a la résistance de l'air
Si la résultante des forces n'est pas nulle, la 2e loi de Newton permet de conclure que la fusée va subir une acceleration.
d'après le graphique, on ne peut pas conclure que c'est un mouvement uniformement varié (la chute parabolique ne commence que pour x≥12m, mais avant, l'acceleration n'est pas constante, la fusée accélère fort au début puis decelere avant de chuter)
Le mouvement est varié (accélération non nulle), mais pas uniformement
bonjour,
Merci de la réponse.
alors pour la
B)1) il s'agit du référentiel terrestre alors selon moi.
Merci pour la 2a)
qu'en est t-il des autres ?
B)1) oui
3a) ok
3b) pour x≥12 la fusée est en chute libre (seul le poids agit et le mouvement est parabolique car il n'y a une vitesse initiale horizontale non nulle )
Mais avant la chute, le mouvement n'est pas parabolique car ....
Attention! Il n'y a pas reaction chimique ici entre l'eau et l'air !
C'est purement mécanique.
Tu éjectes un liquide ou un gaz ou même un solide et il y a propulsion dans la direction opposee, c'est tout: c'est la propulsion a reaction
Ça marche aussi dans le vide (c'est comme ça qu on fait manœuvrer les satellites)
Pour en revenir a la question, oui effectivement dans la 1ere phase du mouvement il n'y a pas que le poids qui agit mais aussi la poussée (due a l'éjection de l'eau) et la résistance de l'air donc le mouvement n'est pas une chute libre et la trajectoire n'est pas une branche de parabole
Si l'eau est éjectée il y a propulsion!!!
4a) le système est ouvert car il ejecte donc perd de la matière (ici de l'eau est éjectée du système)
(Ce serait aussi vrai s'il gagnait de la matière, d'ailleurs )
Donc
4b) sa masse ....
Mais la question est « si non , quel conséquence cela a t'il » non ? On nous demande d'envisager le cas où il serait fermé au démarrage ?
4a) le système est il fermé?
Non
4b) si (la réponse au 4a est) non, quelke conséquence ?
Il y a échange de matiere avec l'extérieur : ici, la masse du système diminue
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