Travaux pratiques n° 5 Etude du travail de forces

classe de 1 S Objectif

1°S²

Vérifier qu'il existe une relation entre la valeur de la vitesse du centre d'inertie d'un solide et le travail des forces extérieures. 2. Cas d’une force horizontale Une masse (système 2) accrochée à un fil est reliée à un chariot (système 1) pouvant glisser sans frottements sur un banc horizontal. Un capteur permet d'étudier le mouvement du chariot. Il permet de connaître la distance x parcourue par ce dernier. Le fil devra être tendu et parallèle au banc. La poulie sera convenablement orientée. 2.1. Prévisions De quels paramètres dépend la vitesse du système 1? Le systeme 1 dépend de plusieurs paramètres : du syteme 2 (masse ) , du poids de la masse de cette masse dans le sytème Réaliser un schéma simplifié de la situation (banc, systèmes 1 et 2, fil, poulie).

Le chariot, de masse m1 se déplace d'un point A1 vers un point B1; la masse m2 se déplace d'un point A2 vers B2. On considère que les forces T 1 et T2 exercées par le fil sur les systèmes 1 et 2 ont même valeur. 2.3 Étude du système 1 2.3.1 Faire un bilan des forces extérieures appliquées au chariot. Les forces extérieures appliquées au chariot sont : -la tension du fil , -la réaction du support , - le poids de la masse m 1

Dans ce dessin , on ne se soucierai pas des echelles 2.3.2 Exprimer littéralement le travail mécanique de chacune de ces forces. Calculer le travail de la force poids P1 de A1 à B1 et de la réaction du support. W(F) = F. ∆l = F x ∆l x cos ά . W(P1) = P1 . ∆l

= P1 x ∆ l x cos ά = 0,98 x 0,1 x cos(90) =0J W(P2) = P2 . ∆l = P2 x ∆l x cos ά = 0,049 J W(T1) = T1. ∆l = T1 x ∆l x cosά = T1 x 0,1 x cos 0 2.4 Étude du système 2 2.4.1 2.4.2 Faire un bilan des forces extérieures appliquées à la masse m2 . Exprimer littéralement le travail de chacune de ces forces, puis remplacer le cosinus par sa valeur. W(T2) = T2. ∆l = T2 * ∆l * cosά = T2 *0,1 * cos 0 W(P2) = P2 . ∆l = P2 x ∆l x cos ά = 0,049 J