TP 12. Correction. Etude expérimentale dune chute parabolique
TP12 correction. Chute libre dans le champ de pesanteur uniforme : chute parabolique. TP 12. Correction. Etude expérimentale d'une chute parabolique.
TP 12. Etude expérimentale dune chute parabolique - Objectifs
Chute libre dans le champ de pesanteur uniforme : chute parabolique. TP 12. Etude expérimentale d'une chute parabolique.
TP N°7 : ETUDE DE LA CHUTE DUNE BILLE DANS UN FLUIDE
TP N°7. Physique. 1. TP N°7 : ETUDE DE LA CHUTE D'UNE BILLE DANS UN FLUIDE. RESOLUTION DE L'EQUATION DIFFERENTIELLE PAR UNE. METHODE ITERATIVE. Matériel :.
TRAVAUX PRATIQUES DE PHYSIQUE
Une bille métallique de masse M en chute libre dans un champ de pesanteur est soumis uniquement à Fig.3 Dispositif expérimental de la chute parabolique.
CHAPITRE I : FORCES ET MOUVEMENTS
I- Définition d'un mouvement de chute libre . une trajectoire parabolique. ... Faisons le bilan des forces qui s'appliquent sur la bille : • Le poids P.
1. Mouvement dun projectile dans le champ de pesanteur uniforme
L'accélération et donc le mouvement du projectile
TP N°3 : CHUTE LIBRE 1. OBJECTIFS x Etudier le mouvement d un
PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT. Une bille maintenue par aimantation est lâchée à l instant t 0 sans vitesse initiale
Proposition de correction ECE PC sujet 18 La vidéo proposée nest
S de la parabole ainsi que la durée totale de sa « chute libre parabolique ». Vitesse au sommet S de la parabole : Vx(t) = vo*sin(?) ? 23 m/s (valeur
PHQ114: Mecanique I
30 mai 2018 Ainsi l'explication qu'Aristote donne à la chute d'une pierre est ... Montrez que la vitesse totale de la bille incluant le mouvement ...
TP : Etude de mouvements dans le plan Application à un
L'annexe est un enregistrement de la trajectoire parabolique d'un mobile 2.2.1)Dans le cardre de cette manipulation la bille a chuté d'une hauteur h=5cm ...
TP12 Sujet Étude expérimentale d`une chute parabolique Balle de
Il s'agit de montrer que : - la chute d'une bille dans un fluide (glycérine ou huile d'olive) peut présenter deux phases : un mouvement rectiligne accéléré ; un mouvement rectiligne uniforme - la bille atteint une vitesse limite plus ou moins rapidement selon : sa masse ; la valeur des frottements liés à sa taille
Comment étudier une chute parabolique ?
Application des lois de Newton et des lois de Kepler TP12. Chute libre dans le champ de pesanteur uniforme : chute parabolique TP 12. Etude expérimentale d’une chute parabolique Objectifs : Étudier certaines caractéristiques du mouvement de chute parabolique à partir d’un enregistrement vidéo. Comparer avec l’étude théorique du mouvement.
Comment calculer la hauteur de chute d'une bille ?
Pour une hauteur de chute de 32,0 cm, la simulation permet de : - changer la masse et le rayon de la bille, en relation avec les forces de frottement ; - changer la nature du milieu, glycérine ou huile d'olive, en relation avec les forces de frottement ; - tracer les graphes : y = f(t) v y = f(t) et a y = f(t)
Comment vérifier que la chute de la balle peut être modélisée par une chute libre ?
Est-ce conforme à la théorie ? 4. Le vecteur accélération : ? Pour vérifier que la chute de la balle peut être modélisée par une chute libre, on veut comparer les coordonnées de l’accélération ax (t) et ay (t) avec les coordonnées de l’accélération de la pesanteur.
Qu'est-ce que la trajectoire parabolique ?
- la nature de la trajectoire (parabolique) et ses deux caractéristiques : la flèche et la portée , si les conditions de tir sont convenables (vitesse initiale et angle de tir) ; - que la nature du mouvement est indépendante de la masse du projectile. 2. Les Possibilités de la simulation 2.1. Tir au voisinage de la Terre
Classe de TS TP N°7
Physique
1 TP N°7 : ETUDE DE LA CHUTE D"UNE BILLE DANS UN FLUIDERESOLUTION DE L"EQUATION DIFFERENTIELLE PAR UNE
METHODE ITERATIVE
Matériel :
⮚ Ordinateur ⮚ Logiciel AvimecaObjectifs :
⮚ Savoir exploiter un document expérimental (série de photos, film, acquisition de données avec un
ordinateur...) : reconnaître si le mouvement du centre d"inertie est rectiligne uniforme ou non,déterminer des vecteurs vitesse et accélération, mettre en relation accélération et somme des
forces, tracer et exploiter des courbes vG = f(t) chap. 9 - (5).
⮚ Savoir-faire expérimentaux : Savoir enregistrer expérimentalement le mouvement de chute d"un solide dans l"air et/ou dans un autre fluide en vue de l"exploitation du document obtenu chap. 9 - (6).⮚ Appliquer la deuxième loi de Newton à un corps en chute verticale dans un fluide et établir
l"équation différentielle du mouvement la force de frottement étant donnée chap. 10 - (3).⮚ Connaître le principe de la méthode d"Euler pour la résolution approchée d"une équation
différentielle chap. 10 - (4). ⮚ Savoir exploiter des courbes vG = f(t) pour chap. 10 - (8) : ✔ reconnaître le régime initial et/ou le régime asymptotique. ✔ évaluer le temps caractéristique correspondant au passage d"un régime à l"autre. ✔ déterminer la vitesse limite.⮚ Dans le cas de la résolution par méthode itérative de l"équation différentielle, discuter la
pertinence des courbes obtenues par rapport aux résultats expérimentaux (choix du pas de résolution, modèle proposé pour la force de frottement). chap. 10- (9)I Traitement vidéo de la chute de la bille :
a. Ouvrez le logiciel Avimeca. b. Pour ouvrir une vidéo, cliquez sur Fichiers > Ouvrir un clips vidéo : c. Cherchez le fichier tube3.avi. d. Visualisez la séquence en appuyant sur lecture : e. Adaptez la vidéo à la fenêtre : f. Dans l"onglet de droite étalonnage : Placez l"origine et les axes du repère qui permettra l"étude du mouvement : g. Dans ce même onglet : L"échelle permet de relier une distance sur la vidéo à la distance réelle : la longueur entre les deux repères PuisSuivez les indications du logiciel :
Classe de TS TP N°7
Physique
2 colorés est de 30 cm. h. Revenez dans l"onglet de droite Mesures, Servez-vous de l"outil loupe , pointez alors les différentes positions de la bille jusqu"à la fin de la vidéo.Veillez à bien rester sur un axe vertical lors du pointage (même si le point cliqué ne correspond
pas au centre d"inertie de la bille). i. On sauvegardera le pointage : Fichiers > Mesures > Enregistrer dans un fichier > format Regressi Windows (*.rw3) j. Ouvrez le logiciel Regressi, puis le fichier précédemment enregistré. k. Allez dans le menu grandeur puis ajoutez une grandeur v exp (=dy/dt) qui représente la vitesse verticale : l. Dans le menu et l"onglet , arrangez-vous pour construire le graphique v exp = f(t). m. Déduisez-en une valeur de la vitesse limite v lim.II Modélisation de la chute de la bille :
1) Résolution de l"équation différentielle du mouvement par la méthode d"Euler :
a. Données : ⮚ Masse volumique de la bille ρ = 4,34kg.L-1 ; volume de la bille : V = 0.01 L ⮚ Masse volumique du liquide : ρ"= 0,02kg.L-1 ⮚ Intensité de la pesanteur : g = 9.81 m.s-2 b. A propos de l"équation différentielle :⮚ Montrez que l"équation différentielle du mouvement de chute verticale de la bille de volume V, de
masse m, dans un liquide de masse volumique r" est de la forme : bvadt dv+´=.(On considère que la valeur de la force de frottement exercée par le liquide s"écrit : f = kv ( k est un
coefficient qui dépend entre autre de la viscosité du liquide). ⮚ Exprimez a et b en fonction de rrrr, rrrr", V, g et k. ⮚ Exprimez a en fonction de b et de la vitesse limite vlim. ⮚ A l"aide des données, calculez la valeur du coefficient b.⮚ A l"aide de la valeur de la vitesse limite expérimentale, calculez la valeur du coefficient a.
⮚ Montrez qu"à condition de choisir dt assez petit, on peut écrire queClasse de TS TP N°7
Physique
3 v(t +ddddt) = v(t) + (a´´´´v(t) + b) ´´´´ ddddt. (*) c. Résolution proprement dite avec Excel : ⮚ Sélectionnez puis copiez les valeurs du tableau de Regressi ( puis ) et insérez- les dans une feuille Excel vide.⮚ Dans le tableau : créer ttheo et vtheo, le temps et la vitesse permettant de mettre en oeuvre Euler.
⮚ Choisissez judicieusement le pas de calcul ddddt et calculez les différentes valeurs de ttheo(25 valeurs en
partant de t theo = 0).⮚ Par la méthode itérative d"Euler, calculer les différentes valeurs de vtheo : utiliser (*) et les valeurs de
a et b calculée précédemment. (On prendra une vitesse nulle à l"instant t theo = 0) ⮚ Tracez à l"aide du logiciel la courbe vtheo=f(ttheo). ⮚ Pour une meilleure comparaison de vexp et vtheo, on peut tracer vexp=f(t) sous Excel : pour cela, il faut réécrire les nombres avec des virgules au lieu des points (avec la fonction rechercher- remplacer).Ensuite, rajoutez une valeur v
exp(t=0) = 0 dans le tableau, puis tracer la courbe.2) Questions :
a. A l"aide de la courbe v theo = f(ttheo), donnez la valeur de vlim et mesurer la valeur du temps caractéristiqueτ par la méthode de votre choix.
b. Identifiez sur la courbe la partie concernant le régime transitoire et la partie concernant le régime
permanent. c. Comparez les deux courbes v exp et vtheo (obtenue par Euler) en fonction du temps. A priori, a-t-on choisi le bon modèle pour la force de frottements ? d. Pour vérifier la réponse ci-dessus, créez une colonne v theo2 et recalculez les valeurs de la vitesse obtenue avec Euler en prenant une force de frottements en kv². Concluez.quotesdbs_dbs2.pdfusesText_2[PDF] fabriquer un zootrope simple
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