COMPRENDRE : LOIS ET
MODELES Chapitre 8 [PRINCIPE D’INERTIE ET QUANTITE DE MOUVEMENT]

ÉTUDE CINÉMATIQUE EN MÉCANIQUE NEWTONNIENNE
Compétences travaillées (capacités et attitudes) :
Dans cette séance, les manipulations sur la table à mobiles autoporteurs seront effectuées par le professeur.
Les compétences mises en jeu se limiteront donc à « réaliser », « calculer » et « analyser ». Un soin tout particulier doit être apporté aux constructions vectorielles pour obtenir des résultats analysables.

Objectif :



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Revoir les méthodes de tracés de vecteurs « vitesse » sur un chronophotographie.
Tracer des vecteurs « variation de vitesse » et accéder à la notion d’accélération vectorielle.
Étudier quelques mouvements simples et les qualifier.
Déterminer, pour chacun de ces mouvements, les caractéristiques du vecteur « accélération ».


Définir la quantité de mouvement, p = m. v , d’un point matériel.
Mettre en oeuvre une démarche expérimentale pour interpréter un mode de propulsion par réaction à l’aide d’un bilan qualitatif de quantité de mouvement.

INTRODUCTION
La mécanique « newtonienne », établie par Isaac Newton en 1687, repose sur les notions de position, de vitesse et d’accélération vectorielles, ainsi que sur le concept de force, modélisant l’interaction entre deux corps. Dans ce TP, nous nous intéresserons uniquement à l’observation et à la description de quelques mouvements simples à travers les notions de vitesse et d’accélération (étude cinématique), sans chercher pour l’instant à expliquer ces mouvements par une étude des forces (étude dynamique). Quatre mouvements sont présentés, tous enregistrés grâce à un mobile autoporteur pouvant se déplacer sans frottement sur une table en verre

 v VECTEUR VITESSE G

Soit G(t) la position du centre d’inertie G d’un système à l’instant t et G(t + t) celle à l’instant t + t.



Le vecteur-vitesse moyenne v ces deux positions est défini par :

v = (tG+ Gt) – t =
G, m



(t )

(t + t)

G, m du