iii. effets dune force sur le mouvement(tp) a chronophotographie n°1 dt = 80 ms c a d b aimant
TRANSCRIPT
III. Effets d’une force sur le mouvement(tp)
A Chronophotographie n°1dt = 80 ms
C
A
D
B
aimant
III. Effets d’une forces sur le mouvement
a) Conclusion du TPUn force qui s’exerce sur un objet peut• Mettre cet objet en mouvement• Modifier la direction de sa trajectoire
• Modifier la vitesse: sa valeur et/ou sa direction
• Ces modifications sont d’autant plus importantes que la masse du corps est petite
b) Exemple: chute libre
Étude du mouvement d’une balle lancée dans une direction quelconque
1. Référentiel terrestre
2. Système "Balle"
3. Bilan des forces Une fois lancée La balle n’est soumise qu’à l’action de
sont poids (de valeur P = m.g) On néglige les forces de frottements de
l’air sur la balle
P
P
P
P
P
P
P
P
P PP P P P P
PP
P
P
P
P
P
P
P
Durant la montée la valeur de la vitesse diminue dans la direction verticale
Dans la direction verticale le mouvement est rectiligne retardé
Durant la descente la valeur de la vitesse augmente dans la direction verticale
Dans la direction verticale le mouvement est rectiligne accéléré
La vitesse reste constante dans la direction horizontale
Dans la direction horizontale le mouvement est rectiligne uniforme
Au cours d’une chute libre la valeur de la vitesse n’est modifiée que dans la direction verticale
GÉNÉRALISATION:
Une force ne peut modifier la valeur de la vitesse que dans sa direction
Au cours d’une chute libre la valeur de la vitesse n’est modifiée que dans la direction verticale
GÉNÉRALISATION:
Une force ne peut modifier la valeur de la vitesse que dans sa direction
IV. Le Principe d’inertie
a) Question:
Faut il toujours une force pour entretenir un mouvement?
b) Observation courante:
Un objet lancé sur le sol horizontal s’arrête rapidement
Les réponses
L’hypothèse d’Aristote(384-322 av. J.C.)
Il faut toujours une force pour entretenir le mouvement d’un corps
Expérience de Galilée (1564-1642)
?
Hypothèse de Galilée
Un mouvement sans frottement sur un plan horizontal n’a pas besoin de force pour se perpétuer
Le principe d’inertie Isaac Newton (1642-1727) Dans un référentiel terrestre, tout objet qui n’est
soumis à aucune force ou à des forces qui se compensent mutuellement, reste dans son état:
de reposou
de mouvement rectiligne uniforme
Exemple : le curling
Quand le palet de curling est au repos
Bilan des forces: Poids du palet (verticale
vers le bas P=mg L’ action de la glace sur
le palet
PRR P+ = 0
Les forces appliquées se compensent
Le palet est et demeure au repos
Forces qui se compensent = système isolé
équivalent à
" soumis à aucune force" = système pseudo isolé
Quand le palet est lancé Bilan des forces:
Poids du palet (verticale vers le bas P=mg
L’action de la glace PR
Le palet glisse d’un mouvement rectiligne, sa vitesse diminue puis au bout d’un certain temps il s’immobilise.
Sens du mouvement
Le poids et l’action de la glace se compensent encore
Une force supplémentaire fait diminuer la valeur de la vitesse
- Force de frottement action de contact qui s’oppose au mouvement
FR P+ = 0
Bilan des forces appliquées sur le système
R P+ ≠ 0+ F
Les forces appliquées aux système ne se compensent plus
Le système n’est plus mécaniquement isoléLe mouvement Le mouvement n’est pasn’est pas rectiligne rectiligne uniformeuniforme
ConclusionDans un référentiel Terrestre
Principe d’inertie
Réciproque du principe d’inertie
Conséquence du principe d’inertieDans un référentiel Terrestre
Application
M.N
.R.U
.
Les forces appliquées à la bille ne se compensent pas ( non isolé)
M.R
.U.
Les forces appliquées à la bille se compensent
( système :isolé ou pseudo isolé)
InterprétationBilan des forces
agissant sur la bille:
Le poids de la bille
Les forces de frottement du liquide sur la bille P
f
Dans la première partie les forces appliquées ne se compensent pas
f<P
Mouvement accéléré
Plus la vitesse augmente plus les forces de frottement augmentent
Quand f et P ont même valeur le système est alors pseudo isolé
Le mouvement est alors rectiligne uniforme
Peut on faire tourner un objet sans force?
Mouvement circulaire uniforme
Le principe d’inertie permet d’affirmer
Que les système n’est pas isolé
Une force non compensée modifie la direction du mouvement sans changer la valeur de la vitesse