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Chute libre avec vitesse initiale horizontale



  1. #1
    Nordinebidine

    Smile Chute libre avec vitesse initiale horizontale


    ------

    Bonjour tout le monde,

    Voila comme indiqué dans le titre, je suis en train de prépaprer un exposé sur la chute libre d'une bille de masse m avec une vitesse initiale horizontale.
    Cela consiste a faire glisser la bille sur une rampe incliné pour qu'elle acquiert de la vitesse, ensuite la bille passe sur une rampe horizontale pour enfin tomber dans le vide.
    J'ai utilisé le logiciel de capture vidéo CINERIS pour capturer les différents points lors de la chute et j'ai tout transféré sous REGRESSI. J'ai pris comme origine O le dernier point de la rampe horizontale (celui juste avant le vide) et t=0 quand la bille quitte la rampe. Je me retrouve donc avec deux coordonnées x et y qui évoluent au cours du temps . A partir de ca, j'aimerais démontrer la conservation de l'énérgie mécanique (qui ici sera imparfaite a cause de l'énérgie cinétique de rotation de la bille). Le problème c'est que je suis NUL en REGRESSi et que je ne sais pas par ou commencer!!! J'ai calculer la vitesse initiale Vo en tracante la courbe x=f(t) et en calculant la pente. Mais ensuite je n'arrive pas a calculer v(t) ce qui pose un énorme problème quand on veut calculer l'énérgie potentielle.

    Voila je suis bloquée a cause de ca et REGRESSI est en train de me rendre fou!!!

    En éspérant une réponse rapide de votre part, @+ tout le monde!

    -----

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  3. #2
    Finrod

    Re : Chute libre avec vitesse initiale horizontale

    Le plus facil, c'est de traiter tes resultat avec excel
    Tu rentre tes coordonné en fct du temp est le tour est joué

    Pour l'energie cinetique: la pente ou la derivé....
    Pour l'energie potentiel: Tu as une coordonné vertical...

  4. #3
    Nordinebidine

    Re : Chute libre avec vitesse initiale horizontale

    Salut

    Alors le problème c'est que j'arrive pas a calculer la vitesse v. Comme c'est une chute libre avec vitesse initiale horizontale, on a v=(Vo;gt) mais comment avoir la norme de v? Est ce qu'on peut faire v=√(Vo²+(gt²))??? C'est ce que j'ai fait et mes résultats sont quelque peu bizarre... J'ai une énérgie mécanique qui ne se conserve pas et qui décroit au cours du temps...
    Si tu as une autre méthode pour calculer Ec et Ep, n'hésite pas pcq la je rame un peu et je passe a l'oral vendredi!

    Encore merci pour ta réponse rapide.

    a+

  5. #4
    brivier

    Re : Chute libre avec vitesse initiale horizontale

    tu as les valeurs de x quand t s'écoule
    tu utilises le tableur pour obtenir vx en faisant dx/dt ou vx = x cellule apres - x cellule avant et tu divises par 2 fois intervalles de temps
    tu auras une colonne avec tous les vx quand t s'écoule sauf au 1er et dernier point

    tu fais pareil pour avoir vy à l'aide de y

    si tu veux v et bien v = racine carrée (vxcarré + vy carré)

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

    Re : Chute libre avec vitesse initiale horizontale

    Merci je vais tout de suite testé ca!

  8. #6
    Nordinebidine

    Re : Chute libre avec vitesse initiale horizontale

    Voila j'ai essayé ta méthode et je trouve des résultats tjs aussi bizarres...
    L'énérgie mécanique n'est pas constante au cours du temps! A t=0, elle est égale a Em=193J et quand la bille touche le sol Em=118J! L'énérgie mécanique théorique devrait etre égale a 196J. J'ai tout vérifié, j'ai bien une énérgie cinétique qui augmente au cours du temps et une énérgie potentielle qui dimine (en prenant comme origine des altitudes le sol).

    Voila je trouve vraiment ca bizarre, quelqun aurait une explication physique?????

    A+

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  10. #7
    brivier

    Re : Chute libre avec vitesse initiale horizontale

    Citation Envoyé par Nordinebidine Voir le message
    Voila j'ai essayé ta méthode et je trouve des résultats tjs aussi bizarres...
    L'énérgie mécanique n'est pas constante au cours du temps! A t=0, elle est égale a Em=193J et quand la bille touche le sol Em=118J! L'énérgie mécanique théorique devrait etre égale a 196J. J'ai tout vérifié, j'ai bien une énérgie cinétique qui augmente au cours du temps et une énérgie potentielle qui dimine (en prenant comme origine des altitudes le sol).

    Voila je trouve vraiment ca bizarre, quelqun aurait une explication physique?????

    A+
    logiquement ton graphe vx = f(t) doit donner une droite horizontale
    et vy = f(t) une droite decroissante

    j'ai déja testé et ca marche

    parfois tu as des courbes qui semblent bizarres mais c'est uniquement une question d'échelle
    en fait tu dois visualiser simultanément vx et vy (les 2 doivent etre affichées)

    et de meme tu visualises simultanement Ec, EPP et Em

    en visualisant simultanement l'echelle des graduations sera bonne

    a ce moment tu obtiens des choses propres

    moi je fais ça avec Généris mais pas raison que ca n'ailleurs pas avec regressi

    si tes formules sont bien tapées

    no souci logiquement

  11. #8
    brivier

    Re : Chute libre avec vitesse initiale horizontale

    evidemment Em va quand dimunué un peu dans ton expérience les frottements dissipent de l'énergie mécanique on ne peut pas faire autrement

  12. #9
    Nordinebidine

    Re : Chute libre avec vitesse initiale horizontale

    Re

    Alors d'abord merci pour ta réponse rapide.

    J'ai suivi des indications et j'obtiens le graphe visible sur ce lien:
    http://img301.imageshack.us/img301/6397/physiquekz1.jpg
    Ec en bleu, Em en jaune et Epp en rouge.

    Voila c'est vrai qu'une fois remis a l'échelle, la variation d'Em semble moins importante que ce que je pensais.

    Qu'en penses tu? Et dans ta précédente réponse tu parles de frottements qui dissipent l'énérgie mécanique ce qui expliquent qu'elle diminuent au cours du temps, est-ce que tu pense qu'il existe aussi une énérgie cinétique de rotation de la bille sur elle meme qui explique cette baisse?

    Merci d'avance.

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