Recherche d'un modele de force de frottement ( correction )

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  • Publié le : 15 mai 2010
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RECHERCHE D’UN MODELE DE FORCE DE FROTTEMENT Partie A. Exploitation de l’enregistrement A1. mouvement de la bille Entre les points M15 et M21 la distance parcourue par la bille à intervalles de tempsréguliers est la même. LE document 2 confirme cette observation : la vitesse reste constante. Le mouvement est uniforme. La trajectoire est une droite d’après le document 1 donc le mouvement estrectiligne uniforme. Le principe d’inertie est donc à appliquer c’est à dire la première loi de Newton. Dans le référentiel terrestre galiléen, la bille est animée d’un mouvement rectiligne uniforme. Lesforces qui lui sont appliquées se compensent. A2. la colonne temps « t (ms) » . Les prises de vue sont prises à 50 images par seconde. Le temps écoulé entre deux images est donc 1/50 = 20.10-3 soit20ms. La bille est photographiée toutes les 20ms. Partie B. Étude cinématique B1. VM6 = vitesse M6.

M5 M 7 2×τ

observons l’échelle des distances : 10,8cm ⇔ 242 mm en réalité Donc M5M7mesuré =1,3cm correspond à M5M7 =1,3×242 /10,8=29,1mm ,

29,1.10−3 donc VM6 = 2×20.10−3
B2. accélération M18.

=0,73m.s-1

∆v17,19
aM18 =

v19 −v17 = 2×τ
mesurons la longueur du vecteur ∆v17,19 = v19 −v17 =0 m.s-1

2×τ

(remarque ICI : puisque le mouvement est rectiligne

∆v17,19 = v19 – v17 = 0,95-0,95=0 m.s-1)

donc l’accélération est nulle aM18=0 . Le résultat est compatible avec laquestion A1. Puisque le mouvement est rectiligne uniforme la vitesse est constante et comme a = dv / dt alors dv/dt =0 donc a=0. Partie C. Étude dynamique C1. forces s’exerçant au centre d’inertie G.

P : poids

PA : poussée d’Archimède et f : force de frottement du fluide.

Stephy72

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C2. masse m de la bille. On sait que le volume de la bille est : V = 0,52 cm3 ; Etsa masse volumique de l’acier : ρ A = 7850 kg/m3 Or ρA = m

2005 REUNION

V

donc m = ρA×V = 7850×0,52.10-6 = 4,10.10-3kg = 4,10g

C3.

poussée d’Archimède, PA.

PA = m fluide×g= ρH×V×g...
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