2ND - mouvement -TP
Effets d'une force sur le mouvement d'un corps
Objectif
Etudier dans un référentiel terrestre l'effet d'une force sur le mouvement d'un palet sur coussin d'air.
Matériel
- Une table horizontale et deux palets sur coussin d'air.
- Le matériel nécessaire à l'enregistrement du
mouvement du centre du palet. - Du fil inextensible et une poulie.
- Une masse marquée de 100g et une surcharge pour le palet.
Manipulation
Enregistrement 1 : mouvement du palet sur la table horizontale
- Poser le palet sur la table horizontale et mettre en route la ventilation.
- Donner une impulsion au palet et observer. Quel est son mouvement ?
- Enregistrer les positions successives du centre du palet et vérifier les prévisions.
Enregistrement 2 : Le palet est relié à un point fixe par un fil inextensible.
- Relier le palet au support par un fil.
- Mettre la ventilation et lancer le palet de façon à ce que le fil reste tendu.
- Observer le mouvement du centre du palet. Quel est son mouvement ?
- Enregistrer les positions successives du centre du palet et vérifier les prévisions.
Enregistrements 3
et 4 : Le palet est relié à une masse m par
l'intermédiaire d'un fil inextensible et d'une poulie.
- Réaliser le dispositif schématisé ci-contre. ( m = 100 g)
masse m
- Mettre la ventilation et lâcher le palet sans le
lancer. masse m - Observer le mouvement du centre du
palet. Quel est son mouvement ? - Enregistrer les positions successives
du centre du palet et vérifier les prévisions. -
Recommencer la manipulation mais en rajoutant une surcharge au palet.
(la masse m est
inchangée). Quelle modification observez-vous ?
Travail
Répondre aux questions de la fiche jointe en utilisant les
photocopies d'enregistrements 1, 2, 3 et 4 des feuilles documents. Ces
documents sont à l'échelle 1/2
Enregistrement n°1
Enregistrement n°2
Enregistrement n°3
Enregistrement n°4
2nd - mouvement - TP
Effets d'une force sur le mouvement d'un corps
Questions
Enregistrement 1: mouvement du palet sur la table horizontale.
1. Nous avons étudié le mouvement du palet. Dans quel référentiel avons nous fait ces observations ?
2. Avant qu'on ne donne une impulsion au palet, son centre est-il immobile ou en mouvement ?
3. Identifier le mouvement du centre du palet.
4. Calculer la vitesse moyenne du palet sur sa trajectoire. Le temps
écoulé entre deux positions successives du centre du
palet est de 4.10-; s.
5. Si la plaque était infiniment longue, ce mouvement pourrait-il durer éternellement ? pourquoi ?
Enregistrement 2: Le palet est relié à un point fixe par un fil inextensible.
6. Identifier le mouvement du centre du palet.
7. Par quelle grandeur physique pouvez-vous modéliser l'action exercée par le fil sur le palet ?
8. Quels sont la direction et le sens de cette action ?
Enregistrement 3 et 4 : Le palet est relié à une masse m par l'intermédiaire d'un fil et d'une poulie.
9. Identifier les deux mouvements du centre du palet.
10. La force exercée par la masse s'exerce-t-elle tout au long
des mouvements ? 11. Quels sont le sens et la direction de cette force ?
12. Comparer les mouvements 3 et 4 ainsi que les deux dispositifs. Noter toutes les analogies et les différences.
Conclusion
Quelles sont les effets possibles d'une force sur le mouvement d'un corps ? De quoi dépendent ces effets ?