Chute d'un pot de fleur
Un pot de fleur, de masse
, chute verticalement d'un balcon. On repère sa chute par la distance parcourue par le centre d'inertie G du pot de fleur depuis le balcon vers le sol. On effectue l'enregistrement des positions successives de G avec un intervalle de temps
entre chaque position. Le schéma suivant, présenté à l'horizontale, donne ces positions depuis l'instant initial
(distance parcourue nulle) jusqu'au temps final
(distance parcourue un peu inférieure à 20 m). L'axe horizontal, que l'on considérera comme l'axe
, est gradué en mètre et le pot tombe de la position initiale
; le premier point associé à cette position initiale est noté
(les suivants sont notés
,
, etc).
Question
Étude de la vitesse
a) En vous aidant du quadrillage de la Figure 1, évaluer la vitesse moyenne
du centre d'inertie au point
b) Sur le schéma suivant tracer le vecteur vitesse
à l'échelle
( c'est-à-dire qu'une vitesse de
doit être représentée par un vecteur de longueur
en respectant l'échelle de distance du schéma).
Question
Étude de l'accélération
a) En vous aidant du quadrillage de la figure 1, évaluer les vitesses moyennes
et
du centre d'inertie aux points
et
b) Calculer la variation de vitesse
entre ces deux points.
c) Calculer la valeur de l'accélération
en
.
d) Sur le schéma suivant tracer le vecteur accélération
à l'échelle
( c'est-à-dire qu'une accélération de
doit être représentée par un vecteur de longueur
en respectant l'échelle de distance du schéma).
e) Que remarquez-vous pour la vitesse et l'accélération du centre d'inertie au point
? Expliquer cette valeur. Pourquoi est-ce en
?
f) Quelles devraient être la vitesse et l'accélération du centre d'inertie au point
?
Question
Étude des forces.
a) Quelles sont les forces appliquées au pot de fleur ?
b) Calculer la valeur de la somme des forces
appliquées au pot de fleur en
?
c) Quelle st la valeur de
en
?
Quelle est la nature de ce mouvement ?
