Chute libre

[zab]

voila je continue mes questions du concours de manip de nantes voila en fait on etudie une chute libre
le texte: on etudie la trajectoire d'une boule de petanque de masse m =300g se deplçant dans l'air. on rapelle que g=9.81N.Kg^-1
ensuite on a une courbe une parabole retournée (sommet vers le haut)representant la numerisation de la trajectoire par video
pui des tableau numeriques des positions du centre d'inertie G(x,y) et des coordonnees du vecteur vitesse (Vx; Vy)
avec a t=0 x=0.04347 y=0.9129 Vx=1.96 et Vy=5.45

1) definir le referentiel et le systeme etudiés systeme moi j'ai mis que c'etait la boule depetanque et referentiel terrestre consideré comme galileen
2) modeliser la situation en justifiant les actions mecaniques que l'on peut raisonablement negliger
donc j'ai mis force de frotement negligeable et pousse d'archimede mais j'ai pas trop su expliquer pourquoi les force de frotement etaient negligeable j'ai mis par aerodynanisme mais bon ...
3) montrer que l'acceleration du centre de gravite G de la boule est egale au champ de pesanteur qu'es ce que la chute libre

4) a l'aide des donnees du tableur determiner les condition initiale a t=0 soit les coordonnee du centre d'inertie G0 moi j'ai repris x0et y0
la valeur de la vitesse Vg0 (et la je ne veux meme pas dire ce que j'ai fait car franchement jai honte mais il fallait bien mettre quelque chose)
et l'angle de lancer alpha en degre que fait le vecteur vitesse avec l'axe horizontal ( j'ai trouve 70 degres mais comme je suis sur de mettre trompee a la question precedente je sais que j'ai faux)
5 etablir les equation horaire de x(t) et y(t)
6) la valeur de la vitesse au sommet de la trajectoire est elle nulle moi je me suis dis qu'au sommet on avait une tangente horizontale donc dv/dt=0 donc la boule a atteinte sa vtesse limite
7) etablire l'equation de la trajectoire y(x)
la modelisation de la trajectoire donne avec un ecart inferieur a 1 %: y(x)=a+bx+cx^2 ou a=0.812m b=1.78 et c=-1.22m^-1
a partir de ces trois constantes modelisees retrouver la valeur de g et conclure
pouriez vous me donner une corection de cette exercice
merci d'avance

[anima]

voila je continue mes questions du concours de manip de nantes voila en fait on etudie une chute libre
le texte: on etudie la trajectoire d'une boule de petanque de masse m =300g se deplçant dans l'air. on rapelle que g=9.81N.Kg^-1
ensuite on a une courbe une parabole retournée (sommet vers le haut)representant la numerisation de la trajectoire par video
pui des tableau numeriques des positions du centre d'inertie G(x,y) et des coordonnees du vecteur vitesse (Vx; Vy)
avec a t=0 x=0.04347 y=0.9129 Vx=1.96 et Vy=5.45

1) definir le referentiel et le systeme etudiés systeme moi j'ai mis que c'etait la boule depetanque et referentiel terrestre consideré comme galileen

Juste

2) modeliser la situation en justifiant les actions mecaniques que l'on peut raisonablement negliger
donc j'ai mis force de frotement negligeable et pousse d'archimede mais j'ai pas trop su expliquer pourquoi les force de frotement etaient negligeable j'ai mis par aerodynanisme mais bon ...

Les frottements fluides dépendent de la vitesse de ton mobile en chute. Donc, plus la vitesse maximum que tu vas atteindre, plus tu peux négliger les frottements fluides.
Pareil pour la poussée d'Archimedes; on en parle meme plus, de celle-la.

3) montrer que l'acceleration du centre de gravite G de la boule est egale au champ de pesanteur qu'es ce que la chute libre

Tu as une seule force en action: le poids,
Donc, tu utilise la 2e loi de Newton:

et donc logiquement, g = a.
(La chute libre est quand seul le poids agit sur un objet)

4) a l'aide des donnees du tableur determiner les condition initiale a t=0 soit les coordonnee du centre d'inertie G0 moi j'ai repris x0et y0
la valeur de la vitesse Vg0 (et la je ne veux meme pas dire ce que j'ai fait car franchement jai honte mais il fallait bien mettre quelque chose)
et l'angle de lancer alpha en degre que fait le vecteur vitesse avec l'axe horizontal ( j'ai trouve 70 degres mais comme je suis sur de mettre trompee a la question precedente je sais que j'ai faux)

Ne sais-tu pas calculer une vitesse en utilisant 2 points?

5 etablir les equation horaire de x(t) et y(t)

Allez, je te fais toute la démo.
On a vu que . On décomposera l'espace en 2 dimensions (x,y).
On a donc
On integre une fois. On a:

Or, dans les conditions initiales, la vitesse est égale a VcosA en x, et VsinA en y. Les constantes valent donc VcosA et VsinA suivant ta norme de vitesse initale et ton angle.
On integre une deuxieme fois:

Or, dans les conditions initiales...
Tu as donc:
x(t) = VtcosA + L
y(t) = VtsinA -g/2 t^2 + L'
C'était pas si dur que ca, si?
Et pour faire encore plus joli:
VtcosA = x - L
t(x) = (x - L)/VtcosA
Et tu remplaces dans y(t) et tu as y(x)

6) la valeur de la vitesse au sommet de la trajectoire est elle nulle moi je me suis dis qu'au sommet on avait une tangente horizontale donc dv/dt=0 donc la boule a atteinte sa vtesse limite

Non. Tu as d(OP)/dt = 0 dans ce cas-la. La vitesse est nulle, c'est tout.

7) etablire l'equation de la trajectoire y(x)
la modelisation de la trajectoire donne avec un ecart inferieur a 1 %: y(x)=a+bx+cx^2 ou a=0.812m b=1.78 et c=-1.22m^-1
a partir de ces trois constantes modelisees retrouver la valeur de g et conclure
pouriez vous me donner une corection de cette exercice
merci d'avance

Voir 5)

[zab]

je voudrais savoir aussi quand on nous demane de modeliser la situation en justifiant les actions mecaniques que l'on peut raisonablement negliger est ce que l'o doit forcement faire un schema ?????? car je n'en ai pas fait et ça m'inquiete

en ce qui concerne la vitess en fait j'ai bon je viens d'avoir la corection

[Dominique Lefebvre]

je voudrais savoir aussi quand on nous demane de modeliser la situation en justifiant les actions mecaniques que l'on peut raisonablement negliger est ce que l'o doit forcement faire un schema ?????? car je n'en ai pas fait et ça m'inquiete

en ce qui concerne la vitess en fait j'ai bon je viens d'avoir la corection

Bonjour,
En mécanique, il est toujour préférable de faire un schéma! Cela te permet de visualiser le problème, en particulier en positionnant correctement le référentiel dans lequel tu travailles. Cela te permet également de bien voir les projections des forces sur le référentiel, sans faire d'erreur de signe en posant de bilan des forces. Et accessoirement, cela montre au correcteur que tu as bien compris la physique du problème...

Ce que tu peux négliger : bien souvent l'énoncé te dit ce que tu peux négliger. Par exemple, dans le secondaire, les frottements sont très souvent négligés, sauf cas spécifique d'étude des frottements, évidemment!
C'est la physique du problème qui t'indiquera ce que tu peux négliger. Il serait par exemple ridicule de négliger les frottements aérodynamiques dans le cas de l'étude d'une aile! Mais si tu étudies la chute d'une boule de pétanque, tu peux négliger la poussée d'Archimède... pour t'en convaincre, calcule là!
Le nec plus ultra, en exam ou concours, c'est de poser au brouillon toutes les forces, puis de repérer celles que tu peux négliger. Sur ta copie, tu expliques ce que tu négliges et pourquoi. Le physicien correcteur y sera très sensible.

[anima]

Le nec plus ultra, en exam ou concours, c'est de poser au brouillon toutes les forces, puis de repérer celles que tu peux négliger. Sur ta copie, tu expliques ce que tu négliges et pourquoi. Le physicien correcteur y sera très sensible.

Pas toujours. J'ai fait ca en janvier, je me suis fait enlever 2% pour "pédantisme". Apparament, c'est mauvais de démontrer la possibilité de négliger l'action du poids dans un déplacement de particules chargées en champ mag... :we:

Ces correcteurs, alors!

[Dominique Lefebvre]

Pas toujours. J'ai fait ca en janvier, je me suis fait enlever 2% pour "pédantisme". Apparament, c'est mauvais de démontrer la possibilité de négliger l'action du poids dans un déplacement de particules chargées en champ mag... :we:

Ces correcteurs, alors!

Un british sans doute! Mais crois-moi, en général et en France, c'est plutôt bien vu. Je dirais même dans tous les pays civilisés! Heureusement qu'il y a Hawking et Penrose pour sauver les brit!

[anima]

Un british sans doute! Mais crois-moi, en général et en France, c'est plutôt bien vu. Je dirais même dans tous les pays civilisés! Heureusement qu'il y a Hawking et Penrose pour sauver les brit!

C'était un francais, le correcteur. Examen non-harmonisé, donc c'est mon prof qui a corrigé :hum:
Pour une fois que je faisais du zèle en essayant de parfaire ma copie... Enfin remarque, je ne me plains pas, j'ai eu 96%. Et je compte bien avoir pareil, si ce n'est plus, au bac.