Exercicices forces et mouvements - Seconde

[invite918f713b]

Bonjour à tous,

Je suis en seconde et je fais un exercice sur les forces et les mouvements.
Dans un énoncé, j'ai une balle qui est lâchée dans l'air. J'ai dis que comme la trajectoire de la balle décrit une droite et que sa vitesse est constante, alors le mouvement de la balle est rectiligne et uniforme.
Ensuite on me demande si la balle est soumise à des forces qui se compensent. Alors je ne sais pas. Je pense qu'elle est d'abord soumise à son poids (direction vertivale, sens vers le bas). La balle comme elle est dans l'air peut aussi être soumise à la poussée d'Archimède (direction verticale, sens vers le bas) je pense. Ce sont les seules forces quin me viennent à l'esprit y en a-t-il d'autres?

Merci si vous pouvez m'aider car j'ai un peu de mal avec ce chapitre sur les forces et les mouvements.
-----

[invite60fdf64e]

Ce n'est pas la poussé d'archimede mais les forces de frottement de la balle dans l'air.
La poussé d'archimede existe mais elle est probablement négligeable dans ce cas...

[invitec7ce390e]

Tu as dans ton cas trois type de forces :
- le poids, comme tu l'as décrit,
- la poussée d'archimède (dirigée vers le haut, c'est par exemple elle qui fait flotter les bateaux, elle s'oppose donc au poids),
- les frottements de la balle avec les molécules d'air (si on fait la résultante de tout les frottements, on peut dire que la force de frottement est verticale dirigée vers le haut).
Dans la majorité des cas d'exo de lycée, on néglige les frottements (ca doit donc être le cas pour cet exercice).
A part ces forces là, je n'en vois pas d'autre.
Maintenant reste à savoir si elle se compense. Finalement, ta balle est soumise au poids qui la "pousse" vers le bas, et à la poussée d'archimède qui la "tire" vers le haut ; néanmoins, elle continue bien de tomber (on a encore jamais vu de balle en chute libre s'arrêter avant de toucher le sol) : donc, les forces se compensent-elles ?

[invite918f713b]

Merci. Oui vous avez sans doute raison.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite918f713b]

Ma réponse précédente à l'intention de Ren92120. Pardon.

[invite918f713b]

Exotic Lemon je ne comprend pas pourquoi la poussée d'Archimède est dirigée vers le haut et puis je ne sais si à mon niveau, on est capable de déterminer la direction et le sens d'une force de frottements comme vous l'avez fait. Pour ce qui est des forces qui se compensent, si les forces vont dans des sens différents et qu'on imagine qu'elles sont de même intensité, peut-on dire qu'elles se compensent.

Merci

[invite60fdf64e]

Oui, compenser signifie que la somme des deux est nul vectoriellement.
Les forces sont de meme intensités et de sens opposées alors elle s'annule.
Cela implique que l'acceleration est nul est donc la vitesse constante...

[invite918f713b]

Après réflexion, je comprends pourquoi la poussée d'Archimède a une direction verticale et le sens vers le haut.

Mais je réfléchis toujours sur la question " la balle est-elle soumise à des forces qui se compensent? Justifier."

J'ai envie de répondre que comme on observe que la balle a un mouvement rectiligne et uniforme dans le référentiel terrestre, alors d'arprès le principe de l'inertie qui dit que dans un référentiel terrestre, tout corps persévère dans son mouvement rectiligne et uniforme, alors les forces exercées sur la balle se compensent.


Selon vous est-ce que je réponds à la question et est-ce que je justifie?

Merci.

[invite60fdf64e]

La balle est soumise à des forces qui se compense car sa vitesse est constante, voila la justification

[invite918f713b]

Ah d'accord. Merci. Mais quand je dis que le mouvement de la balle est rectiligne et uniforme. Cela veut dire que je fais référence au fait que la vitesse de la balle est constante. Non?

[invite60fdf64e]

oui, c'est ca...
J'ai envie de répondre que comme on observe que la balle a un mouvement rectiligne et uniforme dans le référentiel terrestre, alors d'arprès le principe de l'inertie qui dit que dans un référentiel terrestre, tout corps persévère dans son mouvement rectiligne et uniforme si il n'est soumis à aucune force, alors les forces exercées sur la balle se compensent.

[invite918f713b]

D'accord merci. Je voulais juste m'en assurer pour être sûre de bien comprendre.

[invite918f713b]

S'il vous plaît comment note-on vectoriellement des forces de frottements?
Merci

[invite60fdf64e]

un petit f avec une fleche au dessus generalement mais c'est une convension...
tu peut l'ecrire comme tu veut t'en que le vecteur est définit clairement...

[invite918f713b]

Bonjours à tous,

J'ai une situation où on lâche une balle dans l'air.

1) On me demande de décrire le mouvement de la balle.
Je réponds que comme la trajectoire de la balle décrit une droite et que sa vitesse est constante, alors on peut dire que le mouvement de la balle est rectiligne et uniforme.

2) On me demande si la balle est soumise à des forces qui se compensent? Justifier.
Je réponds qu'on observe ici que la balle a un mouvement rectiligne et uniforme dans le référentiel terrestre. Alors d'après le principe de l'inertie qui dit que dans un référentiel terrestre, tout corps persévère dans son mouvement rectiligne et uniforme si les forces exercées sur lui se compensent alors oui la balle est soumise à des forces qui se compensent.

3) On me demande de citer le nom des forces exercées sur la balle ainsi que leurs caractéristiques. Puis de faire un schéma des forces.
Je réponds:
- le poids de la balle (direction verticale et sens vers le bas)
- la poussée d'Archimède (direction verticale et sens vers le haut)
- les frottements de la balle avec les molécules d'air (selon moi la direction est verticale et le sens vers le haut??)
Par contre, je me demande si dans cette situation la poussée d'Archimède et les forces de frottements sont négligeables ou non?

Voilà cela c'est pour la première situation, et ce sont mes réponses mais je ne suis pas sûre.

J'ai une seconde situation où cette fois-ci on ne lâche pas la balle dans l'air mais on la lance dans l'air.

1) On me demande de projeter les positions de la balle respectivement sur l'axe horizontal et l'axe vertical. (voir pièce jointe).
Là, je ne comprends pas trop ce que l'on me demande. J'ai fais qqch et donc j'ai des petites marques de crayons qui se suivent aussi bien sur l'axe vertical que sur l'axe horizontale de manière régulière.

2) Donc qd on me demande comment varie la vitesse de la balle respectivement horizontalement et verticalemant?
J'ai envie de dire que dans les deux cas, la vitesse est constante mais d'un autre côté je me dis que si j'ai mal interprété la question précédente, je suis forcément sur une mauvaise piste à cette question et pour les suivantes.

3) On me demande d'en déduire les mouvements de "l'ombre verticale" et de "l'ombre horizontale" de la balle.
Alors je ne vois pas du tout à quoi on fait allusion.

4) Bien sûr après on me demande si la balle est soumise à une force verticale ou horizontale? Et justifier.
Je ne sais pas quoi répondre. Et puis si cette balle est soumise à plusieurs forces de directions différentes comment puis-je en déterminer qu'une seule?

5) On me demande de préciser le nom des forces exercées sur la balle ainsi que leurs caractéristiques. Puis de faire un schéma des forces.
Comme dans la première situation du lâcher de balle, je pense qu'il y a:
- la force du poids de la balle (direction verticale et sens vers le bas)
- les frottements de la balle avec les molécules d'air (selon moi la direction est verticale et le sens vers le haut??)
- la poussé d'Archimède (direction verticale et sens vers le haut)
- et peut-être la réaction support (le sol) si la balle rebondit mais alors on pourrait aussi évoquer cette force dans la première situation aussi.

6) Enfin, dans les deux situations ( lâcher et lancer), les deux balles sont-elles soumises au même forces ? Si oui, comment expliquer alors la différence de leurs mouvements?
Je ne sais pas si c'est comme cela que je devrais réagir mais la tournure de cette questiion-réponse laisse suggérer qu'effectivement aussi bien pour le lâcher que pour le lancer, la balle est soumise au mêmes forces puisqu'après on me demande d'expliquer la différence de leurs mouvements malgré cela.
Et bien je pense que leurs mouvements diffèrent car peut-être:
- les caractéristiques des mêmes forces auxquelles elles sont soumises ne sont pas les mêmes et que donc les forces ne se compensent pas dans les deux situations.
- peut-être que leurs mouvements diffèrent car qd on lâche et lance une balle dans l'air ce n'est pas le même départ.
Je ne sais pas trop en fait, je n'ai vraimment pas compris la deuxième situation.


Merci si vous pouvez m'aider

[invite918f713b]

Personne ne peut m'aider un peu?

[invite2f966883]

Bon, je sais que c'est un peu tard pour répondre, mais quelque chose m'intrigue. Es-tu sur que la vitesse de ta balle est constante quand tu la lâches?? De plus, pour un niveau de seconde, je pense que l'on peut négliger les forces de frottements de l'air et la poussées d'archimède

pour positionner les positions respectives de la balle horizontalement et verticalement, il faut que tu fasses les 2 graphes Vy=f(t) et Vx=f(t), alors que tu as généralement Vy=f(Vx). Pour interpréter la vitesse, tu regardes simplement ce que donne ton graphe. Tu devrais observer un vitesse Vx constante, mais pas Vy. La 3e question, je vois pas du tout ce dont ils veulent parler. par contre, pour savoir si tu as une force verticale ou horizontale, c'est simple. Que te donne le principe d'inertie pour Vx et Vy? ( réponse: les forces se compensent selon Vx et pas selon Vy-> force verticale )
et pour la dernière question, si c'est la meme balle, alors elle est soumise aux memes forces dans les 2 cas. Par contre, comme tu l'as souligné, c'est le départ qui change. En fait, tu introduit ce qu'on appelle une vitesse initiale dans la deuxième situation, donc le mouvement n'est pas le meme.

Bon, je pense que tu as du passer le controle la dessus, mais j'espère que cela te servira tout de meme pour l'an prochain ou ca va se compliquer!!