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physique: forces et vitesses 1ère S



  1. #1
    flo200

    physique: forces et vitesses 1ère S


    ------

    Bonjour à tous

    j'ai un DM à faire pour la rentrée et je bloque complètement vers la fin de l'exercice j'aimerais bien avoir de l'aide et si par la même occasion vous pouviez me corriger mes réponses

    Voila le sujet:
    on étudie le mouvement d'une bille de verre immergée dans de l'huile econtenue dans une éprouvette
    1) On l'immerge totalement et on l'abandonne sans vitesse initiale
    a) déterminer les forces agissant sur la bille à l'instant où elle a été lachée
    Données: masse volumique du verre: 2.6 g/cm^3
    masse volumique de l'huile : 0.97 g/cm^3
    rayon de la bille: 0.5cm
    volume d'une sphère: 4/3* pi * r^3

    b) représenter ces forces
    c) comment varie le vecteur vitesse à partir de cet instant? justifier

    2) Lorsque la bille descend, l'huile exerce une force de frottement fluide dont la valeur évolue selon l'expression f=0.115*V ou V est la vitesse de la bille
    a) montrer qu'initialement le mouvement est accéléré
    b) montrer que par la suite la bille va attiendre une vitesse limite si la profondeur de l'huile est suffisante
    c) le principe d'inertie s'applique-t-il lorsque cette vitesse est attinte
    d) calculer cette vitesse limite



    voila alors mes réponses sont:
    1-a) Forces: poids et poussée d'archimède

    pour calculer l'intensité du poids, j'ai calculé le volume de la bille puis sa masse grace à la masse volumique de la bille, je trouve 0.52cm^3 pour le volume et 1.36 g pour la masse. enfin pour le poids de la bille je trouve 0.013N

    ensuite pour la poussé d'archimède, à immersion, le volume d'huile déplacé est le même que celui de la bille; donc j'ai repris ce volume et j'ai calculé sa masse grace a la masse volumique de l'huile, je trouve 0.5g et pour le poids du volume d'huile, donc pour la poussée d'Archimède, je trouve 0.005N


    c) le vecteur vitesse s'agrandit car la vitesse est nulle au départ et la bille prend de la vitesse en descendant dans l'huile.

    pour cette question j'ai un doute car une fois que la bille va prendre de la vitesse, les frottements vont augmenter et la poussée d'archimède aussi car le volume déplacé va augmenter avec le déplacement de la bille. donc je pense que les forces résistantes augmentant d'intensité, et la force motirce restant fixe,le mouvement sera ralenti.

    est ce que vous pouvez m'éclairer sur cette question? Merci

    2-a) Idem 1-c)



    A partir de la question 2-b je bloque totalement. je ne vois pas du tout comment faire.

    la question c je suppose que le principe d'inertie pourra s'appliquer puisque la vitesse est limite donc uniforme mais encore une fois je ne suis pas sur car comme je l'ai dit plus tot je pense que le mouvement est ralenti. si vous pouviez m'aider aussi ici.

    la question d étant liée avec les autres, je ne l'ai pas faite.


    Voila je vous remercie de m'aider au plus vite

    -----

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  3. #2
    Jeanpaul

    Re : physique: forces et vitesses 1ère S

    La poussée d'Archimède ne change pas, le volume de la bille ne change pas.
    Au départ, la bille est accélérée car le poids - la poussée d'Archimède - la traînée (nulle au départ) font une résultante positive (vers le bas).

  4. #3
    flo200

    Re : physique: forces et vitesses 1ère S

    merci jean paul mais je ne comprends pas pourquoi la poussée d'archimède est nulle. est ce que tu considères que la bille n'est pas immergée au départ??

    sinon est ce que tu pourrais répondre a mes autres question stp merci

  5. #4
    NoNo_68

    Re : physique: forces et vitesses 1ère S

    Hello,

    Pour la 2b, ca parait logique,

    la force de frottement s'opposant a la vitesse tout en dependant de la vitesse, egalera les forces de pesanteur

    pour le demontrer, fais un pfd
    une fois que t'auras les equations, il faudra demontrer que le profil de vitesse aura une asymptote.

    en esperant t'aider...

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    NoNo_68

    Re : physique: forces et vitesses 1ère S

    pour la 2c,

    si mes souvenir sont bon, l'inertie fait intervenir l'acceleration, or si la vitesse est uniforme, l'acceleration est par consequent nulle et donc l'inertie n'intervient pas.

    voila, maintenant je ne suis sur de rien...

    a+

  8. #6
    flo200

    Re : physique: forces et vitesses 1ère S

    super merci de m'aider mais c'est quoi un pfd

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  10. #7
    Jeanpaul

    Re : physique: forces et vitesses 1ère S

    Citation Envoyé par flo200 Voir le message
    merci jean paul mais je ne comprends pas pourquoi la poussée d'archimède est nulle. est ce que tu considères que la bille n'est pas immergée au départ??

    sinon est ce que tu pourrais répondre a mes autres question stp merci
    Jamais dit que la poussée d'Archimède était nulle, simplement elle ne varie pas au cours du mouvement, ce que tu semblais suggérer.
    Le pfd c'est le Principe Fondamental de la Dynamique : F = m a
    La vitesse limite sera atteinte quand la force de frottement + le poids + la poussée d'Archimède vaudra zéro (en valeurs algébriques, hein ?)
    Alors le principe d'inertie s'appliquera.

  11. #8
    Minouchon2007

    Re : physique: forces et vitesses 1ère S

    Salut,

    je ne pense pas que tu est besoin d'appliquer le PDF.

    pour calculer V tu fais :
    Poids + poussé d'archimède + 0.115*V = 0 (aux signes près)

    Tu en déduis V

  12. #9
    flo200

    Re : physique: forces et vitesses 1ère S

    merci beaucoup je vous recontacte si j'un ai un autre problème mais je devrais y arriver normalement merci bonne soirée

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