TP : LOIS DE NEWTON

TP : LOIS DE NEWTON
DEUXIEME PARTIE : ANALYSE DE VIDEOS AVEC REGRESSI
1) CHUTE LIBRE SANS VITESSE INITIALE
PREMIERE PARTIE : RETOUR SUR LE PLAN INCLINE
Dans la vidéo chute.avi, une bille assimilée à un point matériel A de masse m est lâchée sans vitesse
initiale d’une hauteur H=2,3m.
On étudie le mouvement du centre d’inertie d’un objet de masse m= 250 g qu’on laisse glisser (ou
rouler) sans vitesse initiale et sans frottement sur un plan incliné qui fait un angle ! = 20° avec
l’horizontale. g = 9,8 m.s-2
Y
a) Etude théorique : En choisissant l’axe vertical (O,y) orienté vers le bas, l’origine étant
confondue avec la position initiale de la bille, établir les équations horaires du mouvement.
b) Etude expérimentale : A l’aide de la notice, déterminez avec REGRESSI la valeur de
l’accélération de la pesanteur à partir de la modélisation de la courbe Vy=f(t). Donnez votre
résultat avec son incertitude.
c) A l’aide de l’outil réticule libre, déterminez la vitesse de la bille lorsqu’elle est tombée de 2m.
Ce résultat est-il en accord avec la théorie ?
O
2) CHUTE LIBREAVEC VITESSE INITIALE
Dans la vidéo parabole.avi, une bille assimilée à un point matériel A de masse m est lancée avec
une vitesse initiale Vo faisant un angle a avec l’horizontale.
X
L’objet, considéré comme un point matériel A, est soumis à son poids P qui s’applique au centre
d’inertie et à la réaction du sol R , perpendiculaire au plan incliné qui s’applique à la surface de contact
entre l’objet et le sol. Pour plus de clarté, on appliquera aussi ce vecteur au centre d’inertie.
a) Etude expérimentale : A l’aide de la notice, tracez dans REGRESSI la trajectoire y=f(x) de la
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bille à partir de la vidéo parabole.avi. On placera l’origine des axes à la position initiale de la
bille sans se soucier de l’échelle.
Utilisez la fonction TRACER VECTEURS, afin de visualiser les vecteurs V et a . L’allure des
vecteurs est-elle conforme à la théorie ? Expliquez.
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!ETUDE THEORIQUE
a) Précisez dans quel référentiel est faite cette étude.
b) Dessinez les vecteurs forces que subit l’objet sur le schéma sans tenir compte de l’échelle.
c) Appliquez la deuxième loi de Newton à l’objet. En déduire l’expression vectorielle de
l’accélération a .
d) Projetez cette relation sur l’axe (O, x), en déduire l’expression de ax. Quel est l’intérêt de projeter
sur cet axe ?
e) Déterminez l’équation horaire de la vitesse (Vx) et de la position (x) de l’objet au cours de sa
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chute.
f) Conclure quant à la nature de son mouvement.
g) En combien de temps l’objet parcourt-t-il 1 m sur le plan incliné ? Faites le calcul.
h) Quelle sera la nature du mouvement un fois que l’objet sera sur le plan horizontal ? Montrez-le
en faisant un bilan des forces, puis en appliquant la deuxième loi de Newton.
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