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Vérification de la deuxième loi de Newton

Vérification de la deuxième loi de Newton. Mouvement d’un mobile autoporteur attaché à un ressort. On prend trois points consécutifs proches de la zone la plus courbée. 2. 1. 3.

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Vérification de la deuxième loi de Newton

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Presentation Transcript

  1. Vérification de la deuxième loi de Newton Mouvement d’un mobile autoporteur attaché à un ressort

  2. On prend trois points consécutifs proches de la zone la plus courbée. 2 1 3 On trace légèrement les cordes autour des points 1 et 3 et les tangentes pour donner la direction des vecteurs vitesse. On mesure les distances parcourues pendant une durée égale à 2t. (t = 20 ms) d 0-2 = 1,5 cm et d 2-4 = 1,3 cm Après calcul des vitesses, on trace les vecteurs vitesse instantanée aux points considérés en choisissant une échelle appropriée. V1 = 0,38 m/s et V3 = 0,33 m/s Prenons une échelle de 1 cm pour 0,1 m/s V1 => 3,8 cm et V3 => 3,3 cm

  3. On trace le vecteur Dv au point 2 On mesure la norme Dv en se servant de l’échelle choisie. Dv ≈ 0,20 m/s (2,0 cm) 2 1 3 Dv On peut alors calculer l’accélération a2 subie par le mobile. a2 = Dv/Dt = Dv/2t a2 = 5 m.s-2

  4. Schéma du dispositif: T P R R l l0 X = allongement A chaque instant, R compense P. La résultante des forces extérieures est donc limitée à T, tension du ressort. T = k.x

  5. On mesure la distance totale entre O, le point d’attache et M2, point tracé. L = 23,3 cm On enlève : La longueur à vide du ressort: l0 = 8,7 cm Le rayon du mobile: R = 6 cm On en déduit alors l’allongement x X = L – R – l0 = 8,5 cm La tension du ressort est donc : T = k.x = 26 x 0,085 = 2,2 N

  6. Conclusion : • L’objectif est de vérifier: Fext /système = m.aG Sur un axe horizontal orienté vers la droite: T = m.aG avec T = 2,2 N et m.aG = 0,49 x 5 = 2,5 kg.m.s-2 • On trouve donc T ≈ m.aG L’origine de la différence peut être …

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