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Bonjour j'ai un devoir en physique pouvez vous m'aider s'il vous plait . alors c'est :
on étudie le mouvement d'une bille de verre immergée dans de : l'huile contenue dans une éprouvette .
1. On l'immerge totalement et on l'abandonne sans vitesse initiale .
a. Inventorier les forces agissant sur la bille a l'instant où elle a été lâchée .
Données: masse volumique du verre
v=2,6 g.cm-au cube ; masse volumique de l'huile h = 0,97 g.cm-au cube ; rayon de la bille : r=0,5 cm ; volume d'une sphère :V = 4/3 *
* r au cube; g=9,8 N.kg puissance -1 .
b.Représenter ces forces (direction et sens).
2.Lorsque la bille descend , l'huile exerce une force de frottement fluide dont la valeur évolue selon l'expression F=0,115 . V (V étant la vitesse , en m/s , du centre d'inertie de la bille ).
a.Montrer qu'initialement le mouvement est accéléré .
b.Montrer que , par la suite , la bille va atteindre une vitesse limite si la profondeur de l'huile est suffisante . La calculer .
Merci de m'aider s'il vous plait
Bonjour,
1) 2 forces verticales opposées s'exercent sur la bille au moment initial
- son poids de valeur P=
V*Vol*g
- la force d'Archimède de valeur A=
H*Vol*g
La force résultante est égale à
-
de valeur R=(
V-H)]*Vol*g
vecteur dirigé vers le bas, car V > H
2) a/ La vitesse initiale est nulle
Au bout d'un temps t quelconque, s'il n'y a pas de frottement, on sait que la variation d'énergie cinétique est égale au travail des forces extérieures
Considérons que la bille est descendue d'une hauteur h dans l'huile et a la vitesse v
Alors 1/2mv2=R*h
Donc si h croit, v2 croit, donc v croit et il s'agit d'un mouvement accéléré
b/ La force de frottement de valeur F=0,115*v est opposée à
du 1) si bien qu'on a une résultante
telle que
=
-
Puisque la vitesse va croitre, la force va aussi croitre et à un moment donné, la force
va s'annuler, si bien que la vitesse ne va plus changer et va donc atteindre une valeur limite vl
devient nul lorsque R=F soit lorsque
0,115*vl =(V-H)]*Vol*g
d'où vl =((V-H)]*Vol*g)/0,115
A toi de vérifier et de finir
Bon courage
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