Classe de 1èreS
Physique
Prof

TP N°5

TP N°5 : LE TRAVAIL : UN MODE DE TRANSFERT DE
L’ENERGIE
I Comment déterminer la vitesse acquise par un solide sur lequel une force a effectué un travail W donné ?
2) Questions préliminaires :
a. Faire le bilan des forces s’exerçant sur le mobile de masse M (les forces de frottements sont négligeables). Faire un schéma représentant le mobile et les forces.
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Poids P = M g du mobile

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F

Réaction R de la table
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Force F exercée par le fil

→

P

b. Que vaut la force exercée par le fil ?
Système :
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P − T = ma

masse marquée m : P' + T = m a d’où par projection sur un axe vertical
T
F mobile autoporteur : F = T = M a d’où a =
=
M M
F
M m  soit F 1 +  = mg d’où F = mg et donc mg − F = m
M
m+M
 M
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c. A quoi est égale la somme vectorielle des forces appliquées sur le mobile ?

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→

P+ R+ F = F

3) Questions :
a. Le coussin d’air étant en marche, si on abandonne, en un point O et sans vitesse initiale, le r mobile à l’action de la force constante F , quelle sera d’après vous l’allure de l’enregistrement chronophotographique du mouvement ? Vous répondrez de manière qualitative mais précise en vous aidant d’un dessin de l’enregistrement supposé.
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D’après la 2ème loi de Newton, le mobile a un mouvement rectiligne accéléré, la force F ayant même sens que le mouvement.

b. De quelles grandeurs dépend, selon vous, la vitesse acquise en un point A ? A votre avis, comment ces grandeurs influent-elles sur la valeur de cette vitesse et pourquoi ? »
La vitesse V acquise dépend de
La valeur F de la force : si F augmente, V augmente
La masse M du mobile : si M augmente, V diminue ;
La distance OA parcourue : si OA augmente, V augmente

c. On désire savoir comment varie la vitesse V atteinte par le mobile en un point A quelconque en r r fonction du travail W( F ) effectué par la force F entre O et A : r Des différentes hypothèses de relations simples ci-dessous liant W( F ), M et V et dans lesquelles a est une