Etude du mouvement de chute sans vitesse initiale

Si ce n'est pas encore fait, observer le mouvement à l'aide de la vidéo, et du ralenti.

 

Question 1

La trajectoire du mouvement est

curviligne.
rectiligne.
verticale.
horizontale

Sélectionner les bonnes réponses, puis valider.

CORRECTION : La trajectoire du mouvement est

 

 

bonus : / 1

 

 

 

 

 

 

Question 2

Parmi les deux affirmations ci-dessous, une seule est exacte. Laquelle ?

Sélectionner la bonne réponse, puis valider.

CORRECTION :

 

 

bonus : / 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Question 3

Après l'instant de départ, que devient la valeur de la vitesse ?

Elle reste constante.
Elle augmente.
Elle diminue.

Sélectionner la bonne réponse, puis valider.

CORRECTION :

 

 

bonus : / 1

 

 

 

 

 

 

Question 4

Pour se rendre compte de l'évolution de la vitesse de la balle, on peut observer le mouvement de chute image par image, en utilisant le logiciel GENERIS.
On peut également observer la chronophotographie du mouvement (voir document 1).
L'intervalle de temps qui sépare deux images successives de la bille vaut 1/25ème de seconde.

On constate, au fur et à mesure que le temps passe, que :

La distance entre deux positions successives de la balle est de plus en plus grande.
La distance entre deux positions successives de la balle est de plus en plus petite.
Le mobile met de plus en plus de temps à parcourir la même distance.

Le mobile met de moins en moins de temps à parcourir la même distance.

Sélectionner les bonnes réponses, puis valider.

. . . . . . . . . . . . . .

 

 

bonus : / 1

 

 

 

 

 

Nous allons maintenant calculer la valeur de la vitesse de la bille en deux instants de son parcours, par exemple à l'instant t5 et à l'instant t10.

Pour connaître la vitesse de la bille à l'instant t5, il nous faut connaître la distance d parcourue par la bille entre l'instant précédent t4 et l'instant suivant t6.

Le programme à besoin de connaitre la distance D sur l'écran entre les deux traits horizontaux, distants en réalité de 1 m.

D = cm

Ecrire le résultat de la mesure dans le cadre blanc, puis valider et passer à la suite.

 

 

 

 

 

Question 5

 

Nous pouvons très facilement mesurer sur l'écran la distance A4A6 entre les points A4 et A6 correspondant aux instants t4 et t6.

A4A6 = cm

Ecrire la réponse dans le cadre blanc puis valider.

CORRECTION : A4A6 = cm.

 

 

bonus : / 1

 

 

 

 

 

Attention : cette distance A4A6 ne représente pas la distance d réellement parcourue par la bille. Pour trouver d, il faut savoir que la distance entre les deux traits horizontaux vaut en réalité 1 m, et faire une règle de trois.

 

 

 

Question 6

Calcul de la distance d parcourue par la bille entre les instants t4 et t6 :

d = m

Ecrire la réponse dans le cadre blanc puis valider.

CORRECTION : d = m

 

bonus : / 1

 

 

 

 

 

Nous connaissons la durée qui sépare deux images successives de la bille. Elle vaut t = 1/25ème de seconde, soit t = 0,04 s.

Il est très facile de déterminer la durée du trajet A4A6

 

 

 

Question 7

Calcul de la durée t6 - t4 du trajet d effectué par la bille

t6 - t4 = s

Ecrire la réponse dans le cadre blanc puis valider.

CORRECTION : t6 - t4 = s

 

bonus : / 1

 

 

 

 

 

 

 

Nous allons maintenant pouvoir calculer la vitesse VA5 de la bille au point A5

 

Question 8

 

La vitesse VA5 de la bille au point A5 est donnée par la relation :

Application numérique

VA5 = m/s = km/h

Ecrire la réponse dans le cadre blanc puis valider.

CORRECTION :VA5 = m/s = km/h

 

bonus : / 2

 

 

 

 

 

 

 

On peut maintenant faire le même raisonnement pour trouver la vitesse de la bille au point A10.

Question 9

 

La vitesse VA10 de la bille au point A10 est donnée par la relation :

Application numérique

VA10 = m/s = km/h

Ecrire la réponse dans le cadre blanc puis valider.

CORRECTION :VA10 = m/s = km/h

 

bonus : / 2

 

 

 

 

 

Vous allez représenter par une flèche rouge la vitesse de la bille au point A5 sur le document 1 (voir schéma ci-dessous).
Echelle choisie : 1 m/s sera représenté par 4 cm sur votre document.

 

Représentation de la vitesse au point A5

Question 10

Quelle est, en cm, la longueur l1 de la flèche rouge que vous avez tracée sur le document 1 ?

 

l1 = cm

Ecrire la réponse dans le cadre blanc puis valider.

.

CORRECTION : l1 = cm

 

bonus : / 1

 

 

Question 11

compléter les phrases suivantes

Au cours de son mouvement, la bille est soumise à un certain nombre de forces : la résistance de l'air et la poussée d'archimède ont une valeur très faible et peuvent être négligées.La terre exerce sur la bille une force, appelée , dont on connait les caractéristiques.
Direction de cette force :
Sens de cette force :
Valeur de cette force : = N

On donne la masse de la bille : m = 114 g
On donne la valeur de l'intensité de la pesanteur : g = 9.8 N/kg

Compléter les rubriques ci-dessus, puis Valider

CORRECTION :

Nom de la force :
Direction :

Sens :

Valeur :
= N

 

bonus : / 5

. . . . . . . . . . . . . .

 

 

Vous allez représenter (sur le document 1) par une flèche bleue la force qui s'applique sur la bille au point A5 (voir schéma ci-dessous).
Echelle choisie : 1 N sera représenté par 5 cm sur votre document.

 

Représentation de la vitesse au point A5

Question 12

Quelle est, en cm, la longueur l2 de la flèche bleue que vous avez tracée sur le document 1 ?

l2 = cm

Ecrire la réponse dans le cadre blanc puis valider.

CORRECTION : l2 = cm

 

bonus : / 1

 

 

 

 

 

 

Question 13

conclusion

 

Dans la chute libre d'une bille sans vitesse initiale :

La direction du mouvement

La valeur de la vitesse

La force qui s'applique sur la bille conserve même direction.

 

Compléter les rubriques ci-dessus, puis Valider

CORRECTION :

La direction du mouvement
La valeur de la vitesse

 

bonus : / 2

. . . . . . . . . . . . . .

 

 

/20

 

 

Revenir au menu