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Mouvement uniformément accéléré



  1. #1
    Brice345

    Mouvement uniformément accéléré


    ------

    Bonjour à tous,
    J'ai un labo de physique à préparer, et celui-ci porte sur le MRUA. Il vise également à vérifier la loi d'inertie (1ère loi de Newton).
    L'expérience qu'il faudra réaliser est celle du chariot sur un coussin d'air, ce qui permet de négliger les forces de frottement.
    Je dois avant le labo préparer quelques questions préliminaires, et j'ai parfois un peu de mal a y répondre, ou bien j'aimerais votre avis sur la pertinence de mes réponses.

    (1)Il faut tracer le diagramme des forces et préciser qui les exerce quand:
    a) le chariot descend la pente
    b) il la monte
    Pour les deux cas j'ai dessiné la force de gravitation mg et la normale N perpendiculaire à la surface. Les forces de frottement sont négligeables. Y a-t-il une résultante à dessiner? Si oui, qui l'exerce et comment la dessiner sachant qu'elle sera dans les 2 cas dans le meme sens (car composée de mg et N). En gros, qu'est-ce qui "tire" le chariot vers le bas?

    (2)Discuter de l'influence de la masse du chariot sur les paramètres du mouvement.
    D'après moi, la masse du chariot n'a pas d'influence. En effet les F. de frottements sont nulles et mon raisonnement est le suivant: a) si la masse augmente, la Force résultante va augmenter de façon proportionnelle et contrecarrer l'augm. de la masse. L'acc. sera donc inchangée car F=ma
    b) si c'est un MRUA, alors v(t)=at+vo (avec vo=0). Donc si a reste inchangée (voir ci-dessus), la vitesse le sera également.
    c)comme la position est donnée en fct de la vitesse (inchangée) et de l'acc. (inchangée), la position sera inchangée si la masse varie.

    (3)Influence de l'angle alpha d'inclinaison du banc à coussin d'air sur les paramètres du mvt? Existence d'une limite sup. ou inf. à ne pas dépasser pour que l'expérience soit réalisable dans de bonnes conditions?
    Ici d'après moi si le banc est parfaitement horiz. alors alpha=0° et sin(alpha)=0. Sachant que la force appliquée sur le chariot est F=-mgsin(alpha), a=-gsin(alpha) et donc avec sin(alpha)=0, l'accélération est nulle. Il s'agira d'un MRU et 0° la lim inférieure.
    Même raisonnement pour alpha=90°, on aura a=-g (chute libre) et 90° la lim supérieure.
    Donc si l'angle augmente, le sinus augmentera aussi et l'accélération du chariot également. Pour la vitesse et la position j'ai des idées, mais je suis un peu perdu.

    Bon, c'est un peu long, mais je ne vous lâche pas un énoncé en attendant la réponse, j'ai essayé de trouver par moi-même, mais je pense que votre lumière ne serait pas de trop pour m'éclairer
    Si vous avez une remarque à faire, ou une idée sur ne serait-ce qu'une partie d'une réponse, je prends volontiers
    Je sollicite aussi votre aide car tout cela n'est peut-être pas très rigoureusement physique, et est parfois plus basé sur des intuitions, ce qui n'est pas du goût du prof.

    Merci beaucoup à tous.
    Brice

    -----

  2. #2
    phys4

    Re : Mouvement uniformément accéléré

    Bonjour,

    Dans l'ensemble les réponses me paraissent excellentes,
    La réponse n'est pas compléte: la résultante des deux forces détermine l'accélération dont la direction est parallèle à la surface. La valeur de la force normale doit être telle que la somme des forces ait une résultante dans ce plan.
    Avec cela, les réponses semblent complétes.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  3. #3
    Duke Alchemist

    Re : Mouvement uniformément accéléré

    Bonsoir.

    Je ne sais pas si c'est l'heure tardive ou la fatigue mais associer le MRUA et le principe de l'inertie me laisse... perplexe...
    Notamment, cette phrase là :
    b) si c'est un MRUA, alors v(t)=at+vo (avec vo=0). Donc si a reste inchangée (voir ci-dessus), la vitesse le sera également.
    Si a ne varie pas, v augmente "linéairement" avec t, non ?
    C'est bien ça le MRUA me semble-t-il...

    Cordialement,
    Duke.

    PS : Je relirai demain... Je ne suis peut-être pas en assez bon état pour bien comprendre le topo...

  4. #4
    phys4

    Re : Mouvement uniformément accéléré

    En effet, j'ai lu en diagonale.
    Le titre résume tout.
    Comprendre c'est être capable de faire.

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