11.TP1 : Mouvements d'une bille à proximité d'un aimant
Compétences mises en jeu
• Exploiter le principe d’inertie ou sa contraposée pour en déduire des informations soit sur la nature du mouvement d’un système modélisé par un point matériel, soit sur les forces.
• Relier la variation du vecteur vitesse d’un système modélisé par un point matériel à l’existence d’actions extérieures modélisées par des forces dont la somme est non nulle.
• Étude du mouvement de chute libre à une dimension (avec ou sans vitesse initiale).
Matériel :
Au bureau
- ☐ Feuilles blanches (pour l'impression)
Sur les paillasses des élèves
- ☐ 1 webcam fixée à une potence
- ☐ 1 aimant droit
- ☐ 1 bille en fer
- ☐ 1 rampe de lancement pour bille
I - Dispositif expérimental et manipulations
🖑 Mettre en place le dispositif avec la webcam.
🖑 Enregistre la vidéo du mouvement, puis créer la chronophotographie.
🖨 Imprimer la chronophotographie.
II - Exploitation de la chronophotographie
1 Numéroter les positions du centre de la bille et repérer les trois phases du mouvement.
2 Caractériser le mouvement du centre de la bille dans les phases 1 et 3.
3 Calculer la vitesse puis représenter le vecteur vitesse pour une position du centre de la bille dans les phases 1 et 3.
4 Lister les forces qui s'exercent sur la bille pour chacune des trois phases.
5 En vous appuyant sur le principe de l'inertie, proposer une analyse de chaque phase du mouvement.