Chute dune bille dans un fluide
Une bille chutant dans un fluide subit une force de frottement visqueux dite force de Stokes s'opposant au mouvement de la bille et dont l'intensité évolue avec
1 Objectifs 2 Chute dune bille dans un liquide
Lors de la chute verticale d'un objet sans vitesse initiale soumis à une force de frottement visqueux l'évolution de sa vitesse en fonction du temps peut être
Correction TP Chute verticale dune bille dans un liquide visqueux
Il faut déclencher le chronomètre au moment où la bille quitte l'interface air-liquide vaisselle. 2°) Notez les résultats de vos mesures puis commentez. n°
DIDACHUT 3® Chute de 2 billes MD02103
le cas d'une chute dans un milieu visqueux. - L'observation de mis en évidence avec la bille plastique si on utilise un liquide plus visqueux
Devoir de sciences physiques n°5 (2h) jeux de billes
27 févr. 2016 Chute dans un liquide visqueux : mesure d'un coefficient de viscosité. (barème sur 25 points). On considère une bille d'acier de masse ...
Programme de mathématiques complémentaires en terminale
1 juin 2020 Exemple 1 : chute d'un corps dans un fluide visqueux ... La chute de la bille étant très rapide on assimile sa vitesse
BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE SCIENCES ET
Chute verticale dans un fluide visqueux. Cet exercice propose de modéliser la chute verticale d'une bille de plomb dans une huile alimentaire. Données
Rhéologie des fluides complexes (Cours et exercices corrigés
• Viscosimètre à chute de bille : Principe : On lâche une bille de masse volumique ρs et de rayon R dans un liquide visqueux de viscosité μ
Chute dune bille dans un fluide
Une bille chutant dans un fluide subit une force de frottement visqueux dite force de Stokes s'opposant au mouvement de la bille et dont l'intensité évolue avec
1 Objectifs 2 Chute dune bille dans un liquide
Lors de la chute verticale d'un objet sans vitesse initiale soumis à une force de frottement visqueux l'évolution de sa vitesse en fonction du temps peut être
Correction TP Chute verticale dune bille dans un liquide visqueux
Comment évolue la vitesse de la bille lors de sa chute (Est-elle constante ou non ?) On pose délicatement la bille au niveau de la graduation 250 mL (la
SM PC SVT - Chute verticale dun corps solide
V) en mouvement dans un fluide de masse volumique ?0 La bille est soumise pendant sa chute dans le liquide visqueux en plus de son poids aux forces :.
Devoir de sciences physiques n°5 (2h) jeux de billes
27 févr. 2016 B. Chute dans un liquide visqueux : mesure d'un coefficient de viscosité. (barème sur 25 points). On considère une bille d'acier de masse ...
TP Physique 10 Chutes verticales TS I. Chute verticale dune bille
Chute verticale d'une bille dans un fluide visqueux a. Graphe y = f(t). 1.1. La courbe tracée dans cette partie est différente de la première.
DIDACHUT 3® Chute de 2 billes MD02103
L'ensemble pourra être filmé pour une analyse numé- rique et la mise en évidence d'une force de frottement fluide proportionnelle à la vitesse en utilisant la
Chute dune goutte visqueuse dans un fluide non-newtonien
microstructure du fluide [1]. La bille n'atteint jamais une vitesse terminale constante et sa vitesse oscille constamment au cours de la chute (Fig. 1).
Viscosimètre à chute de bille
? Proposer et mettre en œuvre un protocole de mesure des frottements fluides. ? Mesurer une vitesse. ? Mesurer une longueur avec un pied à coulisse en lisant
PROF :Zakaryae ChrikiMatière: Physique
Résumé N:11Niveaux: SM PC SVT
1 aebcaebcProf.Zakaryae ChrikiChute verticale d'un corps solide
I. CHUTE VERTICALE AVEC FROTTEMENT
Le mobile est soumis à trois forces
Poids :
avec mf : masse du fluide déplacéForces de frottements fluide :
avec k est une constanteCaractéristiques des forces :
2.Equation différentielle vérifiée par la vitesse :
On applique alors la deuxième loi de Newton :
Oz dirigé vers le bas :
P z + FAz + fz = m.az et P FA- f = m.az mf.g - k.Vn = m.az et par suite : Equation différentielle quation différentielle écrit sous la forme avec etRemarque :
On considère une sphère de (m= 0
(m f 0.V) phase : Le régime initial ou transitoire, pendant lequel : - La vitesse vG augmente. - La valeur f de la force de frottement fluide augmente - aG diminue. Le régime asymptotique ou permanent, pendant lequel - La vitesse vG est égale à une vitesse constante v. - La valeur f de la force de frottement fluide est constante - aG est nulle.1. Rappel
Direction : Sens : Intensité : Composante sur OzVers le bas P = m.g P
z = m.gVers le haut FA = mf.g FAz = - mf.g
Vers le haut f = k.Vn fz = - k.Vn
2 aebcaebcProf.Zakaryae Chriki
itérative réguliers, différentes valeurs approchées à partir des conditions initiales.Il faut pour cela connaître :
- L - Les conditions initiales v0. - Le ; = ti+1 - ti. On peut déterminer les grandeurs cinétiques (vitesses et accélérations) par : i : (pour le même point déterminer son accélération et réciproquement). : Vi+1 = Vi + ai i vers un autre Mi+1 i on peut déterminer la vitesse du point suivant Mi+1). Le régime initial Le régime permanent Graphiquement vG = 0 etLa vitesse v
G = v = Cte.
et et A asymptote v= v se croisent donc V= a0 a0 : le coefficient directeur de la tangente à la
a0 = AII. La chute libre d'un corps solide
- Les deux vecteurs et ont le même sens et la même direction(les deux vecteurs sont colinéaires) - La 2eme loi de newton donc - Les deux vecteurs et ont les mêmes caractéristiques1. Caractéristique du vecteur accélération
Origine : Le point G
Direction :
- La droite verticale - La même direction que (même direction que le poids )Sens :
- Vers le bas - Le même sens que (même sens que le poids )Intensité :
aG=g2. Coordonnées de vecteur accélération :
ay = -g = Cte V0y=V0 et y0=h
3. ay= -g = Cte V y= - g.t + V03. La solution de l'equation differentielle par la éthode D'EULER :
4. La flèche :
- Au point H la composante de la vitesse est nulle VHy=0Vy= - g.t
H + V0 = 0
: et o remplace dans y(t) yH: Ordonnée du point H Exploiter les équations horaires avec une ou plusieurs informationsAu point A
y(A)=hLa vitesse de passage par le point A est V0
Au point O y(O) = 0
EXERCICE 1
3 aebcaebcProf.Zakaryae Chriki
O i x t i(s) 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 vi(m.s-1) 0 1,00 1,93 2,80 v4 4,37 5,08 ai(m.s-2) 10,00 9,33 8,71 8,12 a4 7,07 6,600 5 10 15
4 8 12 16 v( m.s-1) t(s) 4 aebcaebcProf.Zakaryae ChrikiDonnée :
- La masse volumique de la bille : 1 =2,70.103 kg.m-3 ; - La masse volumique du liquide visqueux : 2 =1,26.103 kg.m-3 ; - Le volume de la bille : V=4,20.-6 m3 - Accélération de la pesanteur : g =9,80m.s- 2 n dG .Le point O se trouve à une hauteur H de la surface libre du liquide visqueux qui se trouve dans un tube
transparent vertical (figure 1). v du centre G de la bille au cours x. O2,0 3,0
Figure2
t (s) v (m.s-1)0,20 0,40 0,60
iO La bille
xFigure 1 H
liquide visqueux 1- une force verticale R constante . On néglige le rayon de la bille devant la hauteur H .Le centre de la bille atteint la surface libre du liquide visqueux à un instant t1 avec une vitesse v1 .
1.1- En appliquant la deuxième loi de Newton , exprimer R en fonction de V ,1 , g , v1 et t1 .
1.2- En exploitant la courbe v=f(t) , calculer la valeur de R .
2- Etude du mouvement de la bille dans le liquide visqueux . La bille est soumise pendant sa chute dans le liquide visqueux , en plus de son poids aux forces :
2F .V.g.i
- Force de frottement visqueux : i.v.kf avec k constante positive . , dans le système international des unités, dv5,2 26.vdt (1)2.1- Trouver équation différentielle littérale vérifiée par l de la bille en
fonction des données du texte2.2- En utilisant cette équation différentielle littérale et le graphe de la figure 2 ,vérifier que équation
différentielle (1) est correcte.2.3- En utilisant aux dimensions, déterminer la dimension de la constante k.
Calculer la valeur de k
2.4- ti est
v i=2,38 m.s-1 ; établir t i+1 = ti+t est : i 1 iv (1 26 t).v 5,20 t avec t le pas du calcul .Calculer v
i+1 dans le cas où t = 5,00 ms.5 aebcaebcProf.Zakaryae Chriki
Ahmed et Myriam ont décidé de vérifier expérimentalement la déduction de Newton, pour cela ils
ont utilisé deux billes en verre(a) et (b) ayant le même volumeVet la même massem . Ils abandonnent les deux billes au même instant
t0 et même hauteur h du sol (fig 1) . - Ahmed a lâché la bille (a) ; - Myriam a lâché la bille (b) dans un tube transparent contenant (fig 1).Ahmed et Myriam ont obtenu
les résultats suivants : - La bille (a) at 0,41s ; - La bille (b) bt 1,1s .Données : accélération de la pesanteur
2g 9,80m.s ;
3m 6,0.10 kg
63V 2,57.10 m ;
31000kg.m .
On suppose que la bille
(a)La bille
(b) :P mg ; - AF .g.V ;
- 2f K.v avec K une constante positive et vvitesse du1- Étude du mouvement de la bille
a1.1- Établir que vitrifie la vitesse du cen
(a) au cours de la chute.1.2- Calculer la valeur de la hauteur h .
2- Étude du mouvement de la bille
bMy on de la vitesse de la bille
(b) au cours du temps ; Elle a obtenu le graphe représenté dans la figure 2.2.1-Établir
(b) au cours de sa chute des donnés du texte. fig 1 y le solO eau2.2- déterminer la valeur
de la constant K.2.3- de a0 du centre
( b) t = 0 en fonction de g , V , et m . Déterminer le temps caractéristique du mouvement de la bille ( b) . 3- la différence entre les durées de chute Ahmed et Myriam ont répété leur expérience dans les Conditions précédentes mais cette fois la hauteurAhmed et Myriam ont libéré
des deux billes (a) et(b) sans vitesse initiale au même instant t0du même hauteur H = 2h. a- Exprimer t billes (a)et (b) au sol en fonction de at,bt,g, h etv b- Calculer la valeur de t Fig 21v(m.s )
0 0,2 0,4 0,8 1 1,2
0,2 0,4 0,6 1
0,85 t(s ) 0,66 aebcaebcProf.Zakaryae Chriki
dans un fluide visqueux contenu dans une éprouvette graduée (fig1). La figure (1) donne une idée sur le montage utilisé sans tenir On libère la bille sans vitesse initiale à un instant t = 0 et au même instant commence la saisie des images par un webcam reliéeà un ordinateur. La
repérée sur un axe vertical Ox orienté vers le bas et de vecteur unitaire i 0 Fig1 0On représente à chaque
v vi de calculer à chaque instant t la vitesse v .La courbe de la figure 2 représente vau cours du temps. 0 fig (2). t(s) v(m.s-1)0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
On représente par
V et m respectivement le volume et la masse de la bille et par a et s pesanteur . Au cours de sa chute , la bille est soumise à : -La force de frottement fluide : f hvi ; h est le coefficient de frottement visqueux. sF V g ; -Son poids : .. amg V g .1- et déterminer sa
valeur expérimentale .2- Représenter , sur un schéma sans échelle ,les vecteurs forces appliqués sur la bille en mouvement
dans le fluide.3- Etablir
.. dv hvgdt m .4- Vérifier que la fonction
( ) . . 1 h mmv t g eh est solution de cette équation différentielle. 5- limite et calculer sa valeur et la comparer avec la valeur trouvée expérimentalement .On donne :
5,0mg ; 29,81 .g ms ; 217,60.10 .h kg s ; 0,92 .
6- m h et déterminer sa valeur à partir de 4 O G i xquotesdbs_dbs18.pdfusesText_24[PDF] chute d'une bille dans un liquide visqueux
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