Ces fameuses lois de Newton

par **guigui51250** » 27 Avr 2009, 18:56

Salut,
Encore et toujours un exo sur le lancé d'une bille... Mias là j'ai un vieux doute sur le problème. Je vous écris l'énoncé du problème.

Une bille est lancée vers le haut selon la verticale. Pour cette expérience, les forces dues à la présence de l'air peuvent être négligées. Au somment de sa trajectoire, la vitesse de la balle s'annule. A cet instant, le vecteur accélération de la balle est-il :
-nul
-égal à g (en vecteur)
-le même que pendant le reste du mouvement
-change de sens
-a pour direction l'horizontale

Donc alors je ne sais pas si plusieurs possibilités sont envisageables mais voilà ce que je propose :
Le vecteur accélération n'est pas le même que pendant le reste du mouvement car si c'était le même que pendant le reste du mouvement on aurait un MRUA donc la balle avancerait toujours dans le même sens.
Je ne pense pas que le vecteur accélération est pour direction l'horizontale car la bille se déplace verticalement.
A mon avis le vecteur accélération en change pas de sens, il est toujours dirigé vers le bas (mais là c'est du pif je n'arrive pas à justifier si c'est bon ou faux)
Le vecteur accélération n'est pas nul car la bille ne décrit pas un mouvement rectiligne uniforme car elle va chuter en MRUA mais c'est là que j'ai un doute entre la 1ère et la 2ème proposition, soit on dit qu'elle va chuter en MRUA donc a=g mais en même temps à l'instant donné la bille n'a pas de vitesse dans le référentiel donné donc MRU donc accélération nulle...

Vous en dites quoi?

par **Dominique Lefebvre** » 27 Avr 2009, 19:21

Une question d'abord : que signifie MRUA? Si c'est uniformément accéléré, il y a un problème!

Si c'est Uniforme accéléré, il y a aussi un problème...

par **le_fabien** » 27 Avr 2009, 19:21

Bonsoir à toi ,
je dis que ce n'est pas parce que la vitesse est nulle à un instant que l'accélération l'est.
Même au sommet de sa trajectoire la bille est soumise quand même à l'accélération g . :zen:

par **Dominique Lefebvre** » 27 Avr 2009, 19:29

Attention à ne pas confondre l'accélération de la pesanteur (g) à laquelle, comme le remarque fabien, ton mobile est toujours soumis (on va supposer que g est constant avec l'altitude, dans ton problème) avec l'accélération de ton mobile....

Si on lance la bille vers le haut, on lui imprime une accélération qui lui permet de s'élever. Ce qui est curieux c'est que les énoncés passent souvent ce point sous silence en ne mentionnant qu'une vitesse initiale qui sort dont ne sais où..

D'après toi, à partir de quand la bille retombe-t-elle?

Pour résoudre ce problème, à ta place j'écrirais les équations de définition de l'accélération et de la vitesse et j'étudierai les extrema de ces fonctions...

par **guigui51250** » 27 Avr 2009, 19:34

Dominique Lefebvre a écrit:Une question d'abord : que signifie MRUA? Si c'est uniformément accéléré, il y a un problème!

Si c'est Uniforme accéléré, il y a aussi un problème...

euh MRUA signifie "mouvement rectiligne uniformement accéléré" selon moi, où est le problème?

par **Dominique Lefebvre** » 27 Avr 2009, 19:36

guigui51250 a écrit:euh MRUA signifie "mouvement rectiligne uniformement accéléré" selon moi, où est le problème?

Ben si ta bille subit un mouvement uniformément accéléré, elle va atteindre la vitesse de la lumière...

par **guigui51250** » 27 Avr 2009, 19:39

Dominique Lefebvre a écrit:D'après toi, à partir de quand la bille retombe-t-elle?

D'après moi la bille retombe quand l'accélération de la bille est égale à g pour passer en chute libre vu que les forces de frottements et poussée d'Archimède sont négligées. Donc dans un premier temps je dirais à l'instant où la vitesse de la bille est nulle, le vecteur accélération est égal à g mais enfait ce qui me dérange c'est que quand la vitesse de la balle est nulle, elle est en mouvement rectiligne uniforme donc accélération nulle... et donc là vous dites que malgré ça la bille est toujours soumisse à son accélération de pesanteur g ?

par **guigui51250** » 27 Avr 2009, 19:41

Dominique Lefebvre a écrit:Ben si ta bille subit un mouvement uniformément accéléré, elle va atteindre la vitesse de la lumière...

euh c'est pour ça que j'ai dit que le vecteur accélération de la bille n'est pas le même que pendant le reste du mouvement. Si la bille serait en MRUA ça vitesse ne s'annulerait pas.

par **le_fabien** » 27 Avr 2009, 19:44

Il faut faire attention . La vitesse est nulle seulement à un instant et donc le mouvement n'est pas rectiligne uniforme .

par **guigui51250** » 27 Avr 2009, 19:47

ah ouè, je suis un peu bête...
donc le vecteur accélération est égal à g.
et sinon pour les autres justifications vous etes dacord avec ce que j'ai écrit dans mon premier post?

par **Dominique Lefebvre** » 27 Avr 2009, 19:49

Voyons comment on peut aborder ce problème:

- considérons un référentiel galiléen, d'origine O avec un axe Oz orienté vers le haut.
- on va étudier le mouvement de la bille après l'instant de son lancement (on ne parle donc pas de l'impulsion qui lui communique sa vitesse initiale). la bille est lancée vers le haut, avec une vitesse initiale v0 orientée positivement sur Oz.

- à un instant t quelconque, ton mobile subit l'accélération de la pesanteur g, dont le vecteur est orienté vers le bas. On note d²z(t)/dt² = -g. Attention au signe - devant g, qui traduit l'orientation de g dans le référentiel choisi.

- à cette instant t, la vitesse de la bille s'exprime par : v(t) = dz/dt = -gt + v0.

- tu en déduis facilement que v s'annule quand gt = v0.
- et tu noteras que g ne varie pas, ne s'annule pas et reste égal à lui même...

par **le_fabien** » 27 Avr 2009, 19:51

Dominique Lefebvre a écrit:Voyons comment on peut aborder ce problème:

- considérons un référentiel galiléen, d'origine O avec un axe Oz orienté vers le haut.
- on va étudier le mouvement de la bille après l'instant de son lancement (on ne parle donc pas de l'impulsion qui lui communique sa vitesse initiale). la bille est lancée vers le haut, avec une vitesse initiale v0 orientée positivement sur Oz.

- à un instant t quelconque, ton mobile subit l'accélération de la pesanteur g, dont le vecteur est orienté vers le bas. On note d²z(t)/dt² = -g. Attention au signe - devant g, qui traduit l'orientation de g dans le référentiel choisi.

- à cette instant t, la vitesse de la bille s'exprime par : v(t) = dz/dt = -gt + v0.

- tu en déduis facilement que v s'annule quand gt = v0.
- et tu noteras que g ne varie pas, ne s'annule pas et reste égal à lui même...

Et bien je suis d'accord :zen:

par **Dominique Lefebvre** » 27 Avr 2009, 19:51

J'oubliais : il faut bien sur supposer que v0 est petite devant la vitesse de libération... Sinon, ta bille part dans l'espace!

par **Black Jack** » 27 Avr 2009, 19:52

Piqué sur Wiki:

En cinématique, un mouvement rectiligne uniformément accéléré est un mouvement dont l'accélération vecteur a est constante. On utilise parfois les abréviations MRUA (pour mouvement rectiligne uniformément accéléré), MRUD (pour mouvement rectiligne uniformément décéléré) et MRUV (mouvement rectiligne uniformément varié).
@@@@@

Une convention souvent admise est que:

Si on considère des mouvements parallèles à un des axes du repère:

a) si l'accélération a un sens qui, au cours du temps, fait augmenter la vitesse (prise comme un nombre algébrique et pas en valeur absolue) alors l'accélération est positive.
b) si l'accélération a un sens qui, au cours du temps, fait diminuer la vitesse (prise comme un nombre algébrique et pas en valeur absolue) alors l'accélération est négative.

A partir de là, pour le problème posé, tout dépend du repère choisi:

Supposons un répère terrestre avec l'axe des ordonnées vertical vers le haut et un mouvement uniquement vertical du mobile.
L'accélération de la pesanteur est alors négative et on devrait dire que le mouvement est uniformément décéléré (et peu importe que la vitesse change ou non de signe).

Mais si on choisit un répère terrestre avec l'axe des ordonnées vertical vers le bas et un mouvement uniquement vertical du mobile.
L'accélération de la pesanteur est alors positive et on devrait dire que le mouvement est uniformément accéléré (et peu importe que la vitesse change ou non de signe).

Mais il reste possible d'utiliser d'autres conventions que celles ci-dessus.
Tant que ce n'est pas explicitement ecrit ...

:zen:

par **le_fabien** » 27 Avr 2009, 19:53

Dominique Lefebvre a écrit:J'oubliais : il faut bien sur supposer que v0 est petite devant la vitesse de libération... Sinon, ta bille part dans l'espace!

Dans ce cas il faudrait considerer les variations de g en fonction de l'altitude...

par **Dominique Lefebvre** » 27 Avr 2009, 19:59

le_fabien a écrit:Dans ce cas il faudrait considerer les variations de g en fonction de l'altitude...

C'est vrai en toute rigueur... mais si la vitesse de libération est dépassée, les variations de g sont assez négligeables...

par **guigui51250** » 27 Avr 2009, 20:03

le_fabien a écrit:Dans ce cas il faudrait considerer les variations de g en fonction de l'altitude...

là je pense qu'on ne prend pas en compte les variations de g car quand on lance une bille elle va pas bien loin, ça ne dépasse pas quelques mètres donc on peut dire que g est constante (c'est la démarche utilisée en cours)

par **Dominique Lefebvre** » 27 Avr 2009, 20:06

guigui51250 a écrit:là je pense qu'on ne prend pas en compte les variations de g car quand on lance une bille elle va pas bien loin, ça ne dépasse pas quelques mètres donc on peut dire que g est constante (c'est la démarche utilisée en cours)

Tu as tout à fait raison: pas la peine de se casser la tête lorsque ce n'est pas nécessaire..; mais il n'est pas idiot de préciser qu'on considère g comme constant: ça ne mange pas de pain!

par **guigui51250** » 27 Avr 2009, 20:07

et euh qu'on soit bien ok, l'accélération pendant que la bille monte n'est pas égale à l'accélération pendant que la bille descend?

par **le_fabien** » 27 Avr 2009, 20:11

guigui51250 a écrit:et euh qu'on soit bien ok, l'accélération pendant que la bille monte n'est pas égale à l'accélération pendant que la bille descend?

Et bien si !!!!

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