[PDF] LENERGIE MECANIQUE Activité N°15 Activité expé

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1 STi2D Chap.8 Programme 2019

Activité N°15 ,Activité expérimentale: " Energie méca nique avec Latis»

I/ Définitions

II/ Chute libre ڕ

1) Relevé des mesures

Lancer le logiciel Latis Pro, cliquer sur et charger le fichier " Tennis ».

Pour visionner la séquence vidéo complète, cliquer sur " Lecture » au bas de la fenêtre.

Après avoir visionner la vidéo, on peut revenir au départ en cliquant sur Les flèches et permettent de se déplacer image par image dans la vidéo.

2) Questions

a) Comment évolue la vitesse de la balle durant la chute ? b) Même question pour son énergie cinétique.

c) Citer toutes les forces qui s'exercent sur la balle lors de sa chute. Quelles sont celles qui semblent négligeables?

d) Formuler une hypothèse argumentée quant à l'évolution de l'énergie mécanique de la balle durant sa chute.

3) Etalonnage et pointage

cliquer sur pour revenir au début. Cliquer sur " », utiliser la barre verticale comme référence (ne pas oublier de changer la longueur dans la case prévue).

Cliquer sur

Cliquer sur " au niveau du sol et de la barre. Quelle hypothèse fait-on

Cliquer sur " Sélection manuelle des points », puis pointer précisément le centre de la boule sur toutes les

images suivantes. En fin de pointage, fermer la fenêtre vidéo et cliquer sur pour visualiser les

courbes : Mouvement X et Mouvement Y.

4) Exploitation

a) La chute étant verticale, quelle courbe peut-on supprimer ? b) Renommer la courbe restante "h".

b) Cliquer sur " Traitements », " Calculs spécifiques », " Dérivée » et glisser la courbe " h » dans le champ "

Courbe » puis cliquer sur le bouton " Calcul » afin de créer la courbe correspondante à la vitesse Vy. Fermer la

fenêtre " Dérivée ». En double cliquant sur la courbe créé, la renommer en V et choisir " m/s » comme unité de

lisser " V » dans la fenêtre 1, faire un clic droit dans la fenêtre 1 et cliquer sur " Calibrage »,

commenter les courbes obtenues.

c) Cliquer sur "Traitements" "Tableur" (ou appuyer sur F11) et agrandir le tableur au maximum. Il est possible de

fermer ce tableur à chaque instant sans risque de perdre des donner. d) Glisser la courbe h dans la première colonne du tableur et la courbe V dans la deuxième.

e) Créer alors dans les trois colonnes suivantes les grandeurs Ec, Ep et Em : On prendra g = 9,8 m/s² et m =0,057

kg.

f) Renommer ces courbes " Ep » ( Ep = m*g*h) et " Ec » ( Ec = ½*m* V 2 ) et choisir le " Joule » comme unité de

g)

cliquant sur la courbe nouvellement créée renommer la " Em » ( Em = Ep + Ec )et choisir le " Joule » comme

h) Afficher à l'écran ces trois énergies et conclure quant à la conservation de l'énergie mécanique de la balle de

tennis lors de cette chute.

i) Tracer simultanément Ep, Ec et Em en fonction du temps, cliquer sur " Calibrage » si besoin.

j) évolution comparée de Ep et Ec. k) Comment évolue Em en fonction du temps ? Est-ce une chute libre ? III/ Le pendule élastique horizontal avec frottements

1) Relevé des mesures

Cliquer sur " Fichiers », " Nouveau », ne pas sauvegarder.

Cliquer sur et charger le fichier " Pensho »,

Cliquer sur pour revenir au début, puis sur .

Cliquer sur " puis placer -t-

du repère à cet endroit qui correspond à la fin de la vidéo ?

Cliquer sur " », utiliser la double flèche horizontale comme référence (ne pas oublier de

changer la longueur dans la case prévue). Cliquer sur pour revenir au début de la séquence.

Cliquer sur " Sélection manuelle des points », puis pointer précisément le point blanc sur les images suivantes

pour 3 allers-retours, cliquer sur " Terminer la sélection manuelle » et fermer la fenêtre " Séquence vidéo ».

2) Exploitation

a) Cliquer sur.

b) Supprimer la courbe Mouvement Y qui doit normalement être égale à zéro tout au long du mouvement (on peut le

vérifier en la glissant dans la fenêtre 1).

c) Double clic sur " Mouvement X » et renommer le en " X », choisissez style " trait ». Faites glisser " X ». Quel

est le type de mouvement ? Déterminer la période T .

d) Cliquer sur " Traitements », " Calculs spécifiques », " Dérivée » afin de créer une nouvelle courbe

correspondant à la vitesse V. Fermer la fenêtre " Dérivée », renommer la courbe V et choisir la bonne unité pour

e) Cliquer sur , sachant que la masse est m = 0,0743 kg et que k = 3,02 N.m-1, créer de nouvelles courbes

élastique( Ep = ½ * k* X2 ) ( Ec = ½*m*V2 ) (ne pas oublier de recopier les formules sur toute la colonne). f) Renommer ces courbes " Ep » et " Ec » et choisir le " Joule » comme unité g) nique, fermer le tableur. Renommer la courbe nouvellement créée " Em » ( Em = Ec + Ep ) h) Tracer simultanément Ep, Ec et Em en fonction du temps, cliquer sur " Calibrage ». i) j) Comment évolue Em en fonction du temps ? Pourquoi mécanique est plus rapide à certains endroits de la courbe. k) Ju : " oscillations ».

IV/ Conclusions :

Cas de la chute libre :

Cas du pendule horizontal :

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