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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

Question 2

Question 3

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 1/25^ème 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.

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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.

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.

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

Il est très facile de déterminer la durée du trajet A₄A₆

Nous allons maintenant pouvoir calculer la vitesse V_A5 de la bille au point A₅

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

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 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

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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 13

conclusion

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